專利名稱：：無鉛易切削黃銅合金型材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于金屬合金制造
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其與一種無鉛易切削黃銅合金型材及其制造方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
：目前，為改善黃銅的某些性能，通常向黃銅中加入少量其他元素。鉛黃銅就是利用鉛來提高合金的鑄造性能、改善合金的切削加工性能，滿足各種形狀零部件的機(jī)械加工，提高精密零件的表面光潔度和生產(chǎn)加工效率。鉛黃銅被廣泛應(yīng)用于電子、水暖衛(wèi)浴、電器、汽車等領(lǐng)域，但采用鉛黃銅制造的管道和閥門表面的鉛會隨著水的沖刷、浸泡或與水中的其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而進(jìn)入水中，對人體血液和神經(jīng)系統(tǒng)造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷，嚴(yán)重的會造成血鉛、腦鉛中毒，引起神經(jīng)受阻、智力遲鈍、癡呆、好動等不良后果，對環(huán)境和人的生命健康產(chǎn)生了不利影響。歐盟、美國和中國等相繼提出了對含鉛合金的政府限令，因此含鉛合金的應(yīng)用將面臨嚴(yán)格的限制。開發(fā)無鉛的環(huán)境友好合金來代替含鉛合金，是當(dāng)今世界金屬材料制造業(yè)所面臨的刻不容緩的課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)就是要克服現(xiàn)有鉛黃銅合金技術(shù)存在的合金中的鉛會隨著水的沖刷、浸泡或與水中的其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而進(jìn)入水中，對環(huán)境和人的生命健康產(chǎn)生不利影響的缺陷，提供一種具有良好的切削性能、優(yōu)異的冷、熱加工成型性能，鉛溶出量低、性能穩(wěn)定、能有效降低因鉛黃銅的廣泛使用而造成的鉛污染的無鉛易切削黃銅合金型材，以及制造該無鉛易切削黃銅合金型材的方法。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案無鉛易切削黃銅合金，包含銅、錫、鋅等，其特征是所述的無鉛易切削黃銅合金還同時包含有銻、富鈰混合稀土和鐵，其各組分的組成按重量百分比計分別為銅57%61%，錫0.1%0.2%，銻0.1%0.5%，富鈰混合稀土0.05%0.12%，鐵不大于0.5%,其余為鋅和總量不大于0.5%的雜質(zhì)。無鉛易切削黃銅合金型材的制造方法，工藝路線為配料一熔煉—分析一鑄造一擠壓一檢驗一拉伸一檢驗一退火一精整一檢驗一成品，其特征是在熔煉工藝上，將銻熔煉成中間合金，在合金熔煉過程中采用氣體保護(hù)；在擠壓工藝上，擠壓溫度不超過680'C，擠壓速度不超過50mm/S。作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征無鉛易切削黃銅合金型材各組分的最佳組成按重量百分比計分別為銅59%，錫0.13%，銻0.4%，富鈰混合稀土0.08%，鐵不大于0.5%，其余為鋅和總量不大于0.5%的雜質(zhì)。本發(fā)明主要選擇以"銻"替代對環(huán)境和人體危害較嚴(yán)重的"鉛"，并通過添加微量的富鈰混合稀土改善鑄態(tài)組織中富銻相的分布，具有以下突出特點和有益效果具有良好的切削性能、優(yōu)異的冷、熱加工成型性能，鉛溶出量低、性能穩(wěn)定、能有效降低因鉛黃銅的廣泛使用而造成的鉛污染。圖1是未添加微量富鈰混合稀土的黃銅合金金相圖(IOO倍)。圖2是添加了微量富鈰混合稀土的黃銅合金金相圖(100倍)。具體實施例方式本發(fā)明所述的無鉛易切削黃銅合金型材是在銅鋅合金熔體中，按成分配比及加料順序，加入銅銻中間合金和富鈰混合稀土等材料，制備出無鉛易切削黃銅合金型材。其各組分的加入量按重量百分比計分別為銅57%61%，錫0.1%0.2%，銻0.1%0.5%，富鈰混合稀土0.05%0.12%，鐵不大于0.5%,其余為鋅和總量不大于0.5%的雜質(zhì)。銻在室溫下在銅基體中固容量小，生成富銻相偏聚在基體的晶界上。如圖1所示，單純的添加合金元素銻生成的富銻相組織粗大，偏聚在晶界上的富銻相會導(dǎo)致黃銅脆性增大，造成冷、熱加工性能變差。如圖2所示，在合金中添加微量的富鈰混合稀土可以細(xì)化和改善鑄態(tài)組織中富銻相的分布，細(xì)化了晶粒，提高材料的塑性、韌性和強(qiáng)度，并進(jìn)一步降低富銻相的晶界偏聚傾向，使合金具有優(yōu)異的冷、熱加工成型性能。本發(fā)明所述的無鉛易切削黃銅合金型材具體的制造工藝路線是配料一熔煉一分析一鑄造一擠壓一檢驗一拉伸一檢驗一退火一精整一檢驗一成品。該工藝路線中最關(guān)鍵的是熔煉、擠壓工藝。在熔煉工藝上，先將銻熔煉成中間合金，從而有利于快速熔煉并保證合金成分和組織的均勻性。由于熔煉過程中容易產(chǎn)生二次氧化，影響鑄錠的內(nèi)部質(zhì)量，因此在合金熔煉過程中采用氣體保護(hù)，以防止低熔點金屬揮發(fā)和造成二次氧化夾雜。在擠壓工藝上，擠壓溫度不超過68(TC，擠壓速度不超過50mm/S。本發(fā)明所述的無鉛易切削黃銅合金型材技術(shù)性能為:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1.無鉛易切削黃銅合金型材，包含銅、錫、鋅等，其特征在于所述的無鉛易切削黃銅合金型材還同時包含有銻、富鈰混合稀土和鐵，其各組分的組成按重量百分比計分別為銅57％～61％，錫0.1％～0.2％，銻0.1％～0.5％，富鈰混合稀土0.05％～0.12％，鐵不大于0.5％，其余為鋅和總量不大于0.5％的雜質(zhì)。2、根據(jù)權(quán)力要求1所述的無鉛易切削黃銅合金型材，其特征在于所述的無鉛易切削黃銅合金型材各組分的組成按重量百分比計分別為銅59%，錫0.13%,銻0.4%，富鈰混合稀土0.08%,鐵不大于0.5%,其余為鋅和總量不大于0.5%的雜質(zhì)。3、如權(quán)力要求1所述的無鉛易切削黃銅合金型材的制造方法，工藝路線為配料一熔煉一分析一鑄造一擠壓一檢驗一拉伸—檢驗一退火一精整一檢驗一成品，其特征在于在擠壓工藝上，擠壓溫度不超過680'C，擠壓速度不超過50mm/S。全文摘要無鉛易切削黃銅合金型材及其制造方法，屬于金屬合金制造
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明采用銻元素代替現(xiàn)有黃銅合金中環(huán)境污染和對人體健康危害較重的鉛元素，其各組分的組成按重量百分比計分別為銅57％～61％，錫0.1％～0.2％，銻0.1％～0.5％，富鈰混合稀土0.05％～0.12％，鐵不大于0.5％，其余為鋅和總量不大于0.5％的雜質(zhì)。本發(fā)明的制造關(guān)鍵在于熔煉和擠壓兩工藝，在熔煉工藝上，將銻熔煉成中間合金，合金熔煉過程中采用氣體保護(hù)；在擠壓工藝上，擠壓溫度不超過680℃，擠壓速度不超過50mm/S。本發(fā)明具有良好的切削性能、優(yōu)異的冷、熱加工成型性能，鉛溶出量低、性能穩(wěn)定、能有效降低鉛污染。文檔編號C22F1/08GK101368238SQ200710070290公開日2009年2月18日申請日期2007年8月16日優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日發(fā)明者王江龍申請人:新昌縣金聲銅業(yè)有限公司