專利名稱：稀土高鋅銅合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋅銅合金材料，具體是稀土鋅銅合金材料及其制備的方法。
背景技術(shù)：
目前對于不承受高溫重載荷的耐磨蝕銅合金零配件如儀器、儀表殼體、支架、散熱器管、螺母、螺桿、工藝美術(shù)裝飾制品、建筑裝潢制品或者在冷卻介質(zhì)條件下工作的蝸輪、軸瓦、襯套、摩擦圈、擠壓工件用材料，普遍采用黃銅和青銅材料，由于黃銅和青銅材料中純銅含量大于60％，大部分材料中含有一定量的錫、鎳、鉻、鈷等昂貴的元素，使得零配件的制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是降低銅元素含量，提高銅合金零配件的機械性能和耐腐蝕、耐磨性能。
稀土高鋅銅合金材料，按重量百分比計量其成分為RE 0.05～3.50％，Cu43.00～48.00％，Mn 1.50～3.50％，Pb 1.50～3.50％，F(xiàn)e 0.50～2.50％，Al0.10～2.00％，余量為Zn，其它雜質(zhì)≤1％。
稀土高鋅銅合金材料的制備方法，按上述的合金成分進行配料，將配好的原材料預(yù)熱后裝入電爐或者火焰反射爐中熔化，待溫度升至1150～1350℃時加入合金凈化劑，排氣、清渣，然后用鐘罩壓入混合RE，充分?jǐn)嚢韬辖鹨?，然后靜置3～8分鐘，最后耙去合金液表面的熔渣，出爐澆注成鑄件或者擠壓型材用的棒料。
本發(fā)明的有益效果為其成分中的Zn、Cu是材料的基本元素與Mn、Fe、Al、RE等元素形成含Zn和Cu等元素的固溶體，提高材料的綜合性能；Mn能固溶于Cu中起到強化作用，并顯著提高材料的機械性能和對海水、氯化物的耐腐蝕能力；Fe元素與Zn化合生成FeZn7顆粒，使液態(tài)合金凝固時析出而成為晶核，細化合金晶粒組織；Pb幾乎不熔于銅合金中，是以點狀形式分布在晶界上，當(dāng)材料工作時起到自潤滑性能，提高銅合金材料的耐磨性能；Al在熔煉過程中可以減少Zn的蒸發(fā)，降低Zn在熔煉過程中的燒損，并能在工件表面形成具有很強的抗氧化能力的Al2O3薄膜，提高材料的耐腐蝕性能和表面光潔度，還能使工件表面泛金黃色；混合稀土可凈化合金、細化晶粒、強化固溶體和提高材料的抗氧化性能，還能提高材料在型材擠壓過程中的高溫抗裂性能和塑性成型能力；稀土高鋅銅合金材料的鑄態(tài)硬度HB≥80，性能穩(wěn)定。
具體實施例方式
按重量百分比計算，本發(fā)明的成分為RE 0.05～3.50％，Cu 43.00～48.00％，Mn 1.50～3.50％，Pb 1.50～3.50％，F(xiàn)e 0.50～2.50％，Al 0.10～2.00％，余量為Zn，其它雜質(zhì)≤1％。按上述的合金成分進行配料，將配好的原材料預(yù)熱后裝入電爐或者火焰反射爐中熔化，待溫度升至1150～1350℃時加入合金凈化劑，排氣、清渣，然后用鐘罩壓入混合RE，充分?jǐn)嚢韬辖鹨?，然后靜置3～8分鐘，最后耙去合金液表面的熔渣，取樣做爐前檢查和分析，調(diào)整合金成分，合格后出爐澆注成鑄件或者擠壓型材用的棒料。
或者按上述合金成分配料，將配好的原材料純Fe屑加入到坩堝底部、金屬Mn或者65％Mn-Fe和純Cu等一次性裝入電爐或者火焰反射爐中熔化，待合金化清后加入Pb錠，溫度升至1150～1350℃時加入Al錠后再加入Zn錠，然后加入合金凈化劑，排氣、清渣，最后用鐘罩壓入混合RE，充分?jǐn)嚢韬辖鹨褐箪o置3～8分鐘后耙去合金液表面的熔渣，取樣做爐前檢查和分析，調(diào)整合金成分，合格后出爐澆注；爐前檢查試樣為120mm×10mm×10mm條狀，折斷彎角15度左右，斷口表面平整，組織細密，無偏析和氧化夾渣，顏色呈灰白色為合格，然后將合格的液態(tài)合金澆注鑄件或者擠壓型材用的棒料，經(jīng)過機械加工后完成低成本的新型稀土高鋅銅合金材料零配件。
權(quán)利要求
1.稀土高鋅銅合金材料，其特征在于按重量百分比計量其成分為RE 0.05～3.50％，Cu 43.00～48.00％，Mn 1.50～3.50％，Pb 1.50～3.50％，F(xiàn)e 0.50～2.50％，Al 0.10～2.00％，余量為Zn，其它雜質(zhì)≤1％。
2.稀土高鋅銅合金材料制備方法，其特征在于按權(quán)利要求1所述的合金成分進行配料，將配好的原材料預(yù)熱后裝入電爐或者火焰反射爐中熔化，待溫度升至1150～1350℃時加入合金凈化劑，排氣、清渣，然后用鐘罩壓入混合RE，充分?jǐn)嚢韬辖鹨海缓箪o置3～8分鐘，最后耙去合金液表面的熔渣，出爐澆注成鑄件或者擠壓型材用的棒料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稀土高鋅銅合金制備方法，其特征在于將配好的原材料純Fe屑加入到坩堝底部、Mn或者65％Mn-Fe和純Cu等一次性裝入電爐或者火焰反射爐中熔化，待合金化清后加入Pb錠，溫度升至1150～1350℃時加入Al錠后再加入Zn錠，然后加入合金凈化劑，排氣、清渣，最后用鐘罩壓入混合RE，充分?jǐn)嚢韬辖鹨褐箪o置3～8分鐘后耙去合金液表面的熔渣，出爐澆注成鑄件或者擠壓型材用的棒料。
全文摘要
稀土高鋅銅合金材料及其制備方法，按重量百分比計量其成分為RE0.05～3.50％，Cu 43.00～48.00％，Mn 1.50～3.50％，Pb 1.50～3.50％，F(xiàn)e0.50～2.50％，Al 0.10～2.00％，余量為Zn，其它雜質(zhì)≤1％。其制備方法為其特征在于按權(quán)利要求1所述的合金成分進行配料，將配好的原材料預(yù)熱后裝入電爐或者火焰反射爐中熔化，待溫度升至1150～1350℃時加入合金凈化劑，排氣、清渣，然后用鐘罩壓入混合RE，充分?jǐn)嚢韬辖鹨?，然后靜置3～8分鐘，最后耙去合金液表面的熔渣，出爐澆注成鑄件或者擠壓型材用的棒料。
文檔編號C22C1/02GK1869269SQ20061004198
公開日2006年11月29日 申請日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者蘇義祥, 門志慧, 張國祥, 路陽 申請人:蘭州理工大學(xué)