專利名稱：一種新型環(huán)保鉍錫錳合金棒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金棒材領(lǐng)域，具體涉及ー種新型環(huán)保鉍錫錳合金棒及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外市場對耐磨高硬度的合金需求量很大，主要用錫鉛青銅及錫磷青銅兩種合金材料。但是隨著國際市場上對產(chǎn)品的環(huán)保要求越來越高，含鉛的青銅已無法滿足其要求；錫磷青銅的價格又偏高，増加了產(chǎn)品的使用成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種新型環(huán)保鉍錫錳合金棒及其制備方法。
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為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下ー種新型環(huán)保鉍錫錳合金棒，由以下組分組成占合金棒總重量0. 5-1. 5%的鉍，占合金棒總重量4-6%的錫，占合金棒總重量2-4%的猛,余量為銅。在本發(fā)明的一實施例中，新型環(huán)保鉍錫錳合金棒可以由以下組分組成占合金棒總重量1%的秘，占合金棒總重量5%的錫，占合金棒總重量3%的猛,余量為銅。在本發(fā)明的另ー實施例中，新型環(huán)保鉍錫錳合金棒可以由以下組分組成占合金棒總重量0. 5%的秘，占合金棒總重量6%的錫，占合金棒總重量2%的猛,余量為銅。在本發(fā)明的再一實施例中，新型環(huán)保鉍錫錳合金棒可以由以下組分組成占合金棒總重量I. 5%的秘，占合金棒總重量4%的錫，占合金棒總重量4%的猛,余量為銅。在本發(fā)明的實施例中，銅可以是電解銅。ー種新型環(huán)保鉍錫錳合金棒的制備方法，包括以下步驟I)按照配比將銅、鉍、錫、錳置于エ頻電爐內(nèi)，加熱至1360°C-1400°C完全熔化
后保溫;2)將完全熔化的液態(tài)合金充分?jǐn)嚢韬?，表面覆蓋石墨粉以防止其氧化；3)繼續(xù)保溫35-40分鐘后，重新升溫至1400°C，并開啟エ頻電爐的振動裝置，采用水平連鑄方法鑄造成實心合金棒；4)將步驟3)得到的合金棒的一端制成拉拔段；5)將步驟4)得到的合金棒進(jìn)行剝皮；6)將步驟5)得到的合金棒拉伸為成品規(guī)格。在本發(fā)明的實施例中，銅可以是電解銅。在本發(fā)明的實施例中，步驟2)中，可以用特制石墨工具對完全熔化的液態(tài)合金進(jìn)行攪拌。在本發(fā)明的實施例中，步驟2)中的石墨粉可以為高純度鱗片狀石墨粉，覆蓋厚度可以為25_30mm。在本發(fā)明的實施例中，步驟5)中，可以采用高精度鎢鋼薄皮模對合金棒進(jìn)行剝皮。本發(fā)明的新型環(huán)保鉍錫錳合金棒中，用鉍元素取代傳統(tǒng)鉛元素，在保證了該合金材料原有機械性能的同時又具有了環(huán)保性能，而且由于將鉍元素的含量從傳統(tǒng)4-6%的鉛元素含量降低至0. 5-1. 5%，使其成本有所降低；用錳元素取代傳統(tǒng)的鋅元素，能夠大大提高合金的硬度，將合金硬度由原來的75-95HBS提升至110-120HBS，并改善其耐磨性。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明，但并非限制本發(fā)明的應(yīng)用范圍。實施例I新型環(huán)保鉍錫錳合金棒，由以下組分組成占合金棒總重量1%的鉍，占合金棒總重量5%的錫，占合金棒總重量3%的猛,余量為銅。上述新型環(huán)保鉍錫錳合金棒通過以下方法制得
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步驟一按照配比將銅、鉍、錫、錳置于エ頻電爐內(nèi)，加熱至1360°C-1400°C完全熔化后保溫至1380°C ；步驟ニ用特制石墨工具將完全熔化的合金液體充分?jǐn)嚢韬螅谄渖厦娓采w高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度約為25-30_ ；步驟三保溫時間35-40分鐘后，重新升溫至1400°C，并開啟エ頻電爐的振動裝置，振動頻率為I次/秒。采用水平連鑄方法鑄造成外徑為53_，長度為2500_的實心合金棒材；步驟四用制頭機將合金棒的一端制成長度為150mm,直徑為45mm的拉拔段；步驟五用高精度鎢鋼薄皮模將合金棒剝皮一次至51. 5_ ;步驟六用成品模將合金棒最后拉伸為50mm,公差為+/-0. 05mm,長度定尺為2000mm,公差為 +1 /-Qmm ；步驟七包裝并入庫。實施例2新型環(huán)保鉍錫錳合金棒，由以下組分組成占合金棒總重量0. 5%的秘，占合金棒總重量6%的錫，占合金棒總重量2%的猛,余量為電解銅。上述新型環(huán)保鉍錫錳合金棒成品通過與實施例I相同的方法得到。實施例3新型環(huán)保鉍錫錳合金棒，由以下組分組成占合金棒總重量I. 5%的秘，占合金棒總重量4%的錫，占合金棒總重量4%的猛,余量為銅。上述新型環(huán)保鉍錫錳合金棒成品通過與實施例I相同的方法得到。比較例I傳統(tǒng)銅合金棒由以下組分組成占合金棒總重量99. 91%的銅，余量為雜質(zhì)。比較例2傳統(tǒng)銅合金棒由以下組分組成占合金棒總重量64-66%的銅，余量為鋅。上述傳統(tǒng)銅合金棒采用本領(lǐng)域公知的方法得到。比較例3錫鉛青銅合金棒由以下組分組成占合金棒總量4-6%的鉛，占合金棒總重量4-6%的鋅，占合金棒總重量4-6%的錫，余量為銅。上述錫鉛青銅合金棒采用本領(lǐng)域公知的方法得到。
比較例4錫磷青銅合金棒由以下組分組成占合金棒總量5-7%的錫，占合金棒總重量0. 03-0. 25%的磷，余量為銅。上述錫磷青銅合金棒采用本領(lǐng)域公知的方法得到。本發(fā)明的新型環(huán)保鉍錫錳合金棒以及傳統(tǒng)銅合金棒、錫鉛青銅合金棒和錫磷青銅合金棒的機械性能如表I所不。表I
權(quán)利要求
1.ー種新型環(huán)保鉍錫錳合金棒，其特征在干，由以下組分組成占合金棒總重量0.5-1. 5%的鉍，占合金棒總重量4-6%的錫，占合金棒總重量2-4%的錳，余量為銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型環(huán)保鉍錫錳合金棒，其特征在于，由以下組分組成占合金棒總重量1%的秘，占合金棒總重量5%的錫，占合金棒總重量3%的猛,余量為銅。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型環(huán)保鉍錫錳合金棒，其特征在于，由以下組分組成占合金棒總重量0. 5%的秘，占合金棒總重量6%的錫，占合金棒總重量2%的猛,余量為銅。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型環(huán)保鉍錫錳合金棒，其特征在于，由以下組分組成占合金棒總重量I. 5%的秘，占合金棒總重量4%的錫，占合金棒總重量4%的猛,余量為銅。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的新型環(huán)保鉍錫錳合金棒，其特征在于，銅為電解銅。
6.一種如權(quán)利要求I所述的新型環(huán)保鉍錫錳合金棒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)按照配比將銅、鉍、錫、錳置于エ頻電爐內(nèi)，加熱至1360°C-140(TC完全熔化后保溫； 2)將完全熔化的液態(tài)合金充分?jǐn)嚢韬?，表面覆蓋石墨粉以防止其氧化； 3)繼續(xù)保溫35-40分鐘后，重新升溫至1400°C，并開啟エ頻電爐的振動裝置，采用水平連鑄方法鑄造成實心合金棒； 4)將步驟3)得到的合金棒的一端制成拉拔段； 5)將步驟4)得到的合金棒進(jìn)行剝皮； 6)將步驟5)得到的合金棒拉伸為成品規(guī)格。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型環(huán)保鉍錫錳合金棒的制備方法，其特征在干，銅為電解銅。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型環(huán)保鉍錫錳合金棒的制備方法，其特征在干，步驟2)中，用特制石墨工具對完全熔化的液態(tài)合金進(jìn)行攪拌。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型環(huán)保鉍錫錳合金棒的制備方法，其特征在于，步驟2)中 的石墨粉為高純度鱗片狀石墨粉，覆蓋厚度為25-30_。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型環(huán)保鉍錫錳合金棒的制備方法，其特征在干，步驟5)中，采用高精度鎢鋼薄皮模對合金棒進(jìn)行剝皮。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型環(huán)保鉍錫錳合金棒，由以下組分組成占合金棒總重量0.5-1.5%的鉍，占合金棒總重量4-6%的錫，占合金棒總重量2-4%的錳，余量為銅。本發(fā)明還涉及一種新型環(huán)保鉍錫錳合金棒的制備方法。本發(fā)明用鉍元素取代傳統(tǒng)鉛元素，在保證了合金材料原有機械性能的同時又具有了環(huán)保性能，而且由于將鉍元素的含量從傳統(tǒng)4-6%的鉛元素含量降低至0.5-1.5%，使其成本有所降低；用錳元素取代傳統(tǒng)的鋅元素，能夠大大提高合金的硬度，將合金硬度由原來的75-95HBS提升至110-120HBS,并改善其耐磨性。
文檔編號B21C1/00GK102787254SQ20121030834
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者孫飛 申請人:蘇州金倉合金新材料有限公司