CN1462814A - 多组元耐磨黄铜合金及其管材成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铜基合金及其成型的方法，适宜于生产高强度、高耐磨性能的金属制品，尤其是应用于汽车同步器材料的生产，其特征在于：合理设计合金成分，添加稀土元素，采用立式连续铸造法，严格控制工艺参数，在电磁强力搅拌作用下，使合金溶液在结晶器内一定的位置上凝固并拉铸成管材，解决了五种元素以上黄铜合金垂直连铸的技术难题，批量生产出高质量的管材，缩短了生产周期，降低了生产成本，成品率达80％，还可根据需要更换牌号和规格。
Description
本发明涉及铜基合金及其成型的方法，本合金适宜于生产高强度、高耐磨性能的金属制品，尤其是应用于汽车同步器齿环材料的生产。
汽车同步器齿环材料国内外研究较多，一般是在黄铜基础上添加Al，Mn，Si，Fe，Co，Ni元素，以增加强度和耐磨性能；其管材成型方法有离心铸造法，挤压法，水平连铸法等，但都存在不足之处。如：
日本汽车公司为生产耐磨黄铜管材，采用真空离心铸造法，该法设备昂贵，投资大；德国汽车公司则采用连续铸锭—热挤压成形的方法，流程长，成本高；国内汽车生产厂家除采用非真空离心铸造法，热挤压法外，还采用水平连铸法，见专利93120535，但是该方法受重力作用易产生重力偏析，造成成分不均及壁厚偏差大。
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，而提供一种多组元耐磨，高强度的黄铜合金和将其制备成管材的方法，而且这种方法生产周期短，生产成本低，成品率高。
本发明为达到上述目的采用的技术方案是：
合理设计合金成分，添加稀土元素，合金成分(wt％)为：Cu56-65％，Al 0.9-6.0％，Mn 1.5-7.0％，Si 0.4-0.8％，Fe0.5-1.0％，Sn 0.1-0.3％，Pb 0.1-0.3％。
添加稀土Re：0.05-0.4％，稀土元素的加入以净化晶界，细化晶粒，改善耐磨黄铜的组织和性能。
采用立式连续铸造法，合理设计结晶器，控制炉温、水压，浇铸温度，以及冷却速度、拉铸速度等工艺参数，同时加大外磁场，使感应线圈引起的磁场达到结晶器，在电磁强力搅拌作用下，使合金溶液在结晶器内一定的位置上凝固，生产出优质管材。
本发明与现有技术相比较，其显著效果和优点表现为：
解决了五种元素以上黄铜合金垂直连铸的技术难题，批量生产出高质量的管材，缩短了生产周期，降低了生产成本，成品率达80％，还可根据用户需要更换牌号和规格。
下面结合实施例作进一步说明。
实例1：Hal 62-4-3-0.1耐磨黄铜管的生产工艺。
首先配料
其组元成分wt％为：
Cu：56-62 Al：2.7-4.5 Mn：2.5-3.5
Si：0.4-0.8 Fe：0.5-1.0 Sn：0.1-0.3
Pb：0.1-0.30 富Ce：0.05-0.40 Zn为余量。
合金配置以中间合金熔点高低按顺序加入熔炼炉内，经成分调整，精炼、除气、除渣；当温度达1100℃时熔体从熔炼炉、经保温炉、至结晶器内，随即被拉铸成黄铜合金管材，其浇铸温度为T浇℃＝1050±5℃，拉铸速度为V拉＝6.0-8.0cm/min。
管材的性能指标达到：
σb≥20Mpa δ5≥5％ HB≥130
Claims (4)
1.多组元耐磨黄铜合金，其特征在于：合理设计合金成分，添加稀土元素，合金成分(wt％)为：Cu 56-65％，Al 0.9-6.0％，Mn 1.5-7.0％，Si 0.4-0.8％，Fe 0.5-1.0％，Sn 0.1-0.3％，Pb 0.1-0.3％，添加稀土Re：0.05～0.4％。
2.根据权利要求1所述的多组元耐磨黄铜合金，其特征在于：其组元成分wt％为：
Cu：56-62 Al：2.7-4.5 Mn：2.5-3.5
Si：0.4-0.8 Fe：0.5-1.0 Sn：0.1-0.3
Pb：0.1-0.30 富Ce：0.05-0.40 Zn为余量。
3.多组元耐磨黄铜合金管材成形方法，其特征在于：采用立式连续铸造法，合理设计结晶器，控制炉温、水压，浇铸温度，以及冷却速度、拉铸速度等工艺参数，同时加大外磁场，使感应线圈引起的磁场达到结晶器，在电磁强力搅拌作用下凝固，通过控制上述工艺参数，使合金溶液在结晶器内一定的位置上凝固，生产出优质管材。
4.根据权利要求3所述的多组元耐磨黄铜合金管材成形方法，其特征在于：合金配置以中间合金熔点高低按顺序加入熔炼炉内，经成分调整，精炼、除气、除渣；当温度达1100℃时熔体从熔炼炉、经保温炉、至结晶器内，随即被拉铸成黄铜合金管材，其浇铸温度为T浇℃＝1050±5℃，拉铸速度为V拉＝6.0-8.0cm/min。
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