專(zhuān)利名稱(chēng)：一種黃銅合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種合金材料，尤其是一種黃銅合金材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
含鉛黃銅合金材料由于具有優(yōu)良的切削性能，被公認(rèn)為是重要的基礎(chǔ)材 料。但是，鉛作為一種有害元素，在對(duì)環(huán)境造成極大的污染的同時(shí)，對(duì)人體 也造成各種危害。所以，開(kāi)發(fā)新的黃銅合金材料來(lái)代替含鉛黃銅合金材料有 著重大的意義。
CN 101003871A中公開(kāi)了一種無(wú)鉛易切削黃銅合金材料銅55.0-70.0
%，鋅30.0-45.0%，錫0.1-10%，鎳0.1-2.0%，硅0-5.0%,鉍0.1-5.0 %，硒0-3.0%，鋁0.01-1.0%，磷0.05-0.15%，錸0.01-0.5%等所組成。
這種黃銅合金材料含有的金屬種類(lèi)過(guò)多，因而生產(chǎn)工藝復(fù)雜；且在熔煉溫度 下上述金屬元素易被氧化和燒損，質(zhì)量不易控制；另外，其中含有的多種金 屬為稀有金屬，來(lái)源不易保證。
CN 1461815A中公開(kāi)了一種無(wú)鉛易切削黃銅合金材料銅60-62重量 %，鉍0.5-2.2重量。％，鋁0.01-0.1重量。％，其余為鋅和不可避免的雜質(zhì)。 并在實(shí)施例中進(jìn)一歩給出了銅含量為60.21-61.91重量％，鉍含量為1.80-2.05 重量％、鋁含量為0.01-0.07重量％，其余為鋅和不可避免的雜質(zhì)的黃銅合 金。這種黃銅合金采用鉍代替含鉛黃銅合金材料中的鉛，有助于改善黃銅合 金的切削性能，但是上述合金材料的機(jī)械性能如抗拉強(qiáng)度不夠理想，不超過(guò) 450兆帕，且由于鉍含量較高，合金材料的生產(chǎn)成本較高。
上述現(xiàn)有技術(shù)方案可以避免在合金中加入污染性較大的鉛，但是，由于 使用金屬元素種類(lèi)繁多，生產(chǎn)工藝繁雜，產(chǎn)品質(zhì)量不易控制；或者由于鉍含量較高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高，且抗拉強(qiáng)度不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有黃銅合金材料組成復(fù)雜或者抗拉強(qiáng)度低 的缺點(diǎn)，提供一種組成簡(jiǎn)單且機(jī)械性能更強(qiáng)的黃銅合金材料。
本發(fā)明提供了一種黃銅合金材料，該合金由銅、鉍、鋁和鋅組成，其中，
以所述材料的總量為基準(zhǔn)，銅的含量為55-59.9重量％、鉍的含量為0.7-1.2 重量％、鋁的含量為0.2-0.8重量％和鋅的含量為35-45重量％。
本發(fā)明提供了一種黃銅合金材料的制備方法，該方法包括銅、鉍、鋁和 鋅熔煉后澆注成型，得到鑄錠，然后將所得鑄錠進(jìn)行熱擠壓，其中，以所述 銅、鉍、鋁和鋅的總量為基準(zhǔn)，銅的用量為55-59.9重量％、鉍的用量為0.7-1.2 重量％、鋁的用量為0.2-0.8重量％和鋅的用量為35-45重量％。
本發(fā)明提供的黃銅合金材料組成簡(jiǎn)單，抗拉強(qiáng)度高，且其它性能如硬度， 脫鋅厚度和韌性等也令人滿意。例如，由本發(fā)明實(shí)施例1制備的由59重量 。％銅、39.5重量％鋅、1重量％鉍和0.5重量％鋁組成的黃銅合金材料的抗 拉強(qiáng)度高達(dá)507兆帕，硬度高達(dá)108HBS，脫鋅厚度低至238.97微米，延伸 率高達(dá)40.5%，相對(duì)切削性為100%。
本發(fā)明提供的黃銅合金材料的制備方法由于使用原料種類(lèi)少，能夠穩(wěn)定 地獲得具有令人滿意的抗拉強(qiáng)度、硬度、脫鋅厚度、韌性等方面性質(zhì)的黃銅 合金材料，并且通過(guò)優(yōu)選實(shí)施方式的再結(jié)晶退火，可以進(jìn)一步提高黃銅合金 材料的韌性。


圖l (a)為本發(fā)明提供的黃銅合金材料的鑄態(tài)SEM照片； 圖1 (b)為圖1 (a)中A處的光電能譜圖和相應(yīng)的數(shù)據(jù)；圖2 (a)為本發(fā)明提供的黃銅合金材料的擠壓態(tài)金相組織圖； 圖2 (b)為本發(fā)明提供的黃銅合金材料的擠壓態(tài)SEM照片；
圖3 (a)為本發(fā)明提供的黃銅合金材料的退火態(tài)金相組織圖； 圖3 (b)為本發(fā)明提供的黃銅合金材料的退火態(tài)SEM照片；
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明提供的黃銅合金材料，為了進(jìn)一步改善黃銅合金材料在抗拉 強(qiáng)度、硬度、韌性、脫鋅厚度等方面的性質(zhì)，優(yōu)選情況下，以所述材料的總
量為基準(zhǔn)，銅的含量為58-59.9重量％、鉍的含量為0.9-1.1重量％、鋁的含 量為0.4-0.6重量％和鋅的含量為39-40重量％ 。
下面對(duì)本發(fā)明的黃銅合金材料中添加的金屬元素進(jìn)行說(shuō)明。
1. 鉍
鉍本身性脆，其熔點(diǎn)比鉛的熔點(diǎn)低(鉍的熔點(diǎn)為271.4°C，鉛的熔點(diǎn)為 327.5°C)，硬度低，其脆而硬度低的特點(diǎn)改善了合金的切削條件，使鉍黃銅 獲得良好的切削性能。切削時(shí)采用刀具材料Ys8，后角8° ，主偏角50° ， 副偏角15° ，副后角3。，刃傾角-3° ;加工方式為車(chē)削外圓1毫米；主軸 轉(zhuǎn)速為407轉(zhuǎn)/分鐘，即可切削成細(xì)而短的針狀。優(yōu)選的情況下，以所述黃銅 合金材料的總量為基準(zhǔn)，所述鉍的含量為0.9-1.1重量％。
2. 鋁
鋁的原子半徑為1.43埃，大于銅(原子半徑為1.28埃)和鋅(原子半 徑為1.37埃)的原子半徑。鋁溶入銅鋅合金中以置換原子的形式存在，當(dāng)鋁 置換了晶格中的銅或鋅原子后，使晶體的固有應(yīng)力場(chǎng)的周期性在局部發(fā)生了 變化，晶體的晶格發(fā)生了一定的畸變，這樣就引起了晶體彈性應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生改 變。當(dāng)合金在外力作用下通過(guò)運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)產(chǎn)生形變時(shí)，彈性應(yīng)力場(chǎng)與運(yùn)動(dòng)位錯(cuò) 發(fā)生交互作用，增加了合金的變形阻力，從宏觀上來(lái)看就提高了合金的強(qiáng)度。掃描電鏡結(jié)果表明，含量為0.2-0.8重量％優(yōu)選為0.4-0.6重量％的鋁，極大 的細(xì)化了合金材料的晶粒，對(duì)合金材料的強(qiáng)度和硬度的提高有很大的幫助。 另外， 一定量鋁的加入不僅可以改變鉍的析出形式，使之以近球形析出，有 利于切削加工而且還可以提高合金的抗脫鋅性能。并且由于銅和鉍，尤其是 鉍的價(jià)格都比較貴， 一定量的鋁的加入可以降低合金的成本。
3. 銅
一般情況下，在合金材料中銅含量在60.5重量％以上時(shí)，黃銅的鑄造材 料和熱加工材料中多為a相，為了得到單相a組織銅含量必須在63.0重量％ 以上。也就是作為以耐脫鋅腐蝕性能為主，考慮到會(huì)從a相以外的相組織產(chǎn) 生的話，從耐蝕性能和機(jī)械性能方面看，銅含量必須在63.0重量％以上。但 本發(fā)明的發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明所提供的黃銅合金材料，通過(guò)選用合適 的元素以及適當(dāng)?shù)呐浔龋~含量即使是55-59.9重量％特別是58-59.9重量％， 利用與其他元素的效果，仍可以得到穩(wěn)定的a相組織。另一方面銅含量增加 的話，雖然容易得到a相，而且能提高耐蝕性能，但是相反也會(huì)在抗拉強(qiáng)度 和硬度降低的同時(shí)使熱加工性能惡化。為了確保優(yōu)良的熱加工性能，在熱加 工溫度區(qū)域含有大量P相(50%以上)是必要的，要想把合金組織變?yōu)? + 0兩相組織，銅含量必須低于55重量％ 。
4. 鋅
鋅用于強(qiáng)化合金材料的基體。 一般情況下，先確定合金材料中其它成分 的含量，再用鋅來(lái)補(bǔ)齊100重量％的含量。根據(jù)本發(fā)明，以所述黃銅合金材 料的總量為基準(zhǔn)，所述鋅含量一般為35-45重量％，優(yōu)選為39-40重量％。 在該范圍內(nèi)獲得的黃銅合金材料，熱加工性能好，強(qiáng)度也高。
根據(jù)本發(fā)明提供的黃銅合金材料的制備方法，所述銅、鋅、鋁和鉍可以 是本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種原料，例如，所述銅可以是各種電解銅。所述銅、 鋅、鋁和鉍的加入順序可以根據(jù)所加元素的熔點(diǎn)高低及易揮發(fā)、易氧化順序以及用量來(lái)確定，在本發(fā)明中，所述銅、鋅、鋁和鉍的加入順序按照先加電 解銅、隨后加鋅最后加鉍和鋁的順序進(jìn)行，在將銅、鋅、鋁和鉍熔煉均勻后 2分鐘之內(nèi)即進(jìn)行澆注成型。
所述熔煉的方法優(yōu)選包括將所述的合金原料熔煉成均勻的液態(tài)混合物， 然后將該液態(tài)混合物澆注成型，其中熔煉設(shè)備可以是真空電弧熔煉爐、真空 感應(yīng)熔煉爐或真空電阻爐等熔煉設(shè)備；視不同的熔煉設(shè)備和合金原料，所
述熔煉的條件包括熔煉溫度為800-2700°C，優(yōu)選為1000-2000°C;熔煉時(shí)間 為0.5-5分鐘。所述熔煉的時(shí)間從加料完畢即鉍和鋁加畢至進(jìn)行澆注的時(shí)間 間隔。為了防止熔煉過(guò)程中各種原料被氧化，可以在熔煉過(guò)程中加入木炭， 木炭的加入量可以為混合物總重量的2-4重量％。另外，為了防止氧化，所 述熔煉可以在保護(hù)氣體或真空環(huán)境中進(jìn)行，所述保護(hù)氣體為元素周期表中零 族元素氣體、N2和SF6中的一種或幾種，所述保護(hù)氣體的純度不低于體積 95%;所述真空環(huán)境的絕對(duì)壓力不超過(guò)1000帕。
所述澆注成型的條件包括出爐溫度為800-150(TC，澆注時(shí)間為2-3分鐘。 本發(fā)明中，此處所述澆注成型涉及的冷卻以及下文中所涉及的冷卻的速 度可以為10-l(/K/秒，優(yōu)選為10-103^秒。所述冷卻的方式可以是水冷、空 冷、液氮冷卻中的一種或幾種，優(yōu)選為空冷。
所述鑄錠的大小可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，本發(fā)明對(duì)此沒(méi)有特別限定。 根據(jù)本發(fā)明提供的黃銅合金材料的制備方法，所述熱擠壓的條件包括溫 度為600-80(TC，優(yōu)選為680-740°C;時(shí)間為1-3小時(shí)，優(yōu)選為1.5-2.5小時(shí)； 擠壓比為8-17，優(yōu)選為10-15。所述熱擠壓的具體操作方法已為本領(lǐng)域技術(shù) 人員所公知，在此不再贅述。
根據(jù)本發(fā)明提供的黃銅合金材料的制備方法，優(yōu)選情況下，該方法還包 括將熱擠壓成型的產(chǎn)物進(jìn)行再結(jié)晶退火，以進(jìn)一步提高合金材料的韌性。所 述再結(jié)晶退火的條件包括溫度為550-650°C，時(shí)間為20-100分鐘。對(duì)于不同的黃銅合金桐料，根據(jù)厚度和大小，再結(jié)晶退火的時(shí)間可以略有不同，例如， 對(duì)于拉伸用黃銅合金材料，再結(jié)晶退火的時(shí)間可以為40-100分鐘，優(yōu)選為 40-60分鐘；對(duì)于掃描電鏡、能譜分析、脫鋅腐蝕及硬度檢測(cè)用黃銅合金材
料，由于一般較小且薄，因此再結(jié)晶退火的時(shí)間可以為30-40分鐘。
以下實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1
該實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的黃銅合金材料及其制備方法。
(1) 熔煉和澆注成型將純度均為99.99重量％的二號(hào)電解銅885克、 鋅592.5克、鉍15克、鋁7.5克以及木炭按照先二號(hào)電解銅和木炭，然后鋅， 然后鉍和鋁的順序加入到真空電弧熔煉爐中，在170(TC下熔煉，待合金充分 熔融、攪拌均勻后快速加入到提前預(yù)熱到30(TC的澆注模具中，熔煉時(shí)間為 3分鐘，澆注時(shí)間為3分鐘，出爐溫度為110(TC，空冷脫模，得到O50毫米 的鑄錠。鑄錠的組成為銅含量為59重量％，鋅含量為39.5重量。X，鉍含量 為1重量。/^和鋁含量為0.5重量％。
(2) 熱擠壓將上述(1)得到的O50毫米的鑄錠先在45(TC下預(yù)熱2 小時(shí)，然后再在75(TC下加熱2小時(shí)，之后在315T油壓擠壓機(jī)上擠壓。采 用石墨與機(jī)油以重量比為1: IO的混合物作為潤(rùn)滑劑，最終將O50毫米的鑄 錠擠壓成014毫米的擠壓棒，擠壓比為12.76。
(3) 再結(jié)晶退火將上述(2)得到的擠壓棒在箱式電阻爐中進(jìn)行再結(jié) 晶退火，再結(jié)晶退火的溫度為60(TC，時(shí)間為40分鐘，得到本發(fā)明提供的黃 銅合金樣品Sl。
在上述各個(gè)步驟過(guò)程中，采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、 XRD衍射儀、拉伸機(jī)、硬度檢測(cè)儀對(duì)其中的少量樣品進(jìn)行分析，以了解樣 品在各個(gè)階段的組織結(jié)構(gòu)和形貌。其中，發(fā)現(xiàn)熔煉和澆注成型過(guò)權(quán)屮樣品的金相組織由均勻的a相和e相
相間組成。P相比a相易腐蝕。因?yàn)閍相的塑性較好，P相的強(qiáng)硬度較大，
所以該合金在具有較好的塑性的同時(shí)具備較高的強(qiáng)硬度，力學(xué)性能比較好。
圖1 (a)為該狀態(tài)下的IOOO倍的SEM照片，圖中的白點(diǎn)為鉍顆粒，彌散分 布在相界上。因?yàn)殂G的熔點(diǎn)低，性脆，在切削時(shí)有潤(rùn)滑刀具的作用，所以， 細(xì)小、彌散的分布的鉍粒極大的提高了合金的切削性能。圖1 (b)為圖1 (a) 中A處的能譜圖及分析數(shù)據(jù)，它說(shuō)明了A處的小白點(diǎn)為鉍單質(zhì)顆粒，而且 合金的組成為a相和(3相。
圖2 (a)為熱擠壓過(guò)程中樣品的金相組織。由圖可知，擠壓后a相和P 相以均勻、細(xì)小的條狀沿加工方向分布，組織較擠壓前更緊密，均勻，可大 大提高合金的綜合力學(xué)性能。圖2 (b)為該狀態(tài)下的IOOO倍的SEM照片。 由于采用的是熱擠壓，合金發(fā)生了不完全的再結(jié)晶。晶粒發(fā)生了重熔但未完 全長(zhǎng)大，得到的相組織均勻、彌散。鉍粒仍以顆粒形式彌散分布于相界，保 證了良好的切削性能。同時(shí)，晶粒的細(xì)化和組織的細(xì)密大大的提高了合金抗 脫鋅性能。
圖3 (a)為再結(jié)晶退火后樣品的縱向金相組織，由圖可知，退火后(x 相和P相由條狀變成了緊密、彌散、均勻的小塊狀，接近球形，消除了擠壓 時(shí)的殘余應(yīng)力，在保證良好的力學(xué)性能的同時(shí)提高了合金各方向的可加工 性。圖3 (b)為該狀態(tài)下的IOOO倍的SEM照片，該SEM照片說(shuō)明合金的 組織仍由彌散分布的a相和(3相組成，鉍顆粒仍分布在相界上。同時(shí)，再結(jié) 晶退火消除了許多鑄造缺陷和熱擠壓產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，極大的提高了合金的 抗脫鋅性能。
對(duì)比例1
該對(duì)比例用于說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)中的黃銅合金材料及其制備方法。按照實(shí)施例1所述的方法制備黃銅合金材料，不同的足，二號(hào)電解銅、
鋅、鉍和鋁的加入量分別為618.2克、362.4克、18.8克、0.6克，得到參比 黃銅合金材料樣品CS1。
實(shí)施例2
該實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的黃銅合金材料及其制備方法。 按照實(shí)施例1所述的方法制備黃銅合金材料，不同的是，所得擠壓棒不 經(jīng)過(guò)再結(jié)晶退火步驟，得到本發(fā)明提供的黃銅合金材料樣品S2。
實(shí)施例3
(1) 熔煉和澆注成型將純度均為99.99重量％的二號(hào)電解銅892.5克、 鋅585克、鉍13.5克、鋁9克以及木炭按照先二號(hào)電解銅和木炭，然后鋅， 然后鉍和鋁的順序加入到真空電弧熔煉爐中，在170(TC下熔煉，待合金充分 熔融、攪拌均勻后快速加入到提前預(yù)熱到28(TC的澆注模具中，熔煉時(shí)間為 l分鐘，澆注時(shí)間為3分鐘，出爐溫度為140(TC，空冷脫模，得到O50毫米 的鑄錠。鑄錠的組成為銅含量為59.5重量％，鋅含量為39重量％，鉍含量 為0.9重量％和鋁含量為0.6重量％。冷卻速度為1000K/秒。
(2) 熱擠壓將上述(1)得到的(D50毫米的鑄錠先在45(TC下預(yù)熱2 小時(shí)，然后再在68(TC下加熱2.5小時(shí)，之后在315T油壓擠壓機(jī)上擠壓。采 用石墨與機(jī)油的混合物重量比為1: IO作為潤(rùn)滑劑，最終將O)50毫米的鑄錠 擠壓成0>15毫米的擠壓棒，擠壓比為11.11。
(3) 再結(jié)晶退火將上述(2)得到的擠壓棒在箱式電阻爐中進(jìn)行再結(jié) 晶退火，再結(jié)晶退火的溫度為65(TC，時(shí)間為20分鐘，得到本發(fā)明提供的黃 銅合金樣品S3。實(shí)施例4
(1) 熔煉和澆注成型將純度均為99.99重量％的二號(hào)電解銅877.5克、 鋅600克、鉍16.5克、鋁6克以及木炭按照先二號(hào)電解銅和木炭，然后鋅， 然后鉍和鋁的順序加入到真空電弧熔煉爐中，在170(TC下反復(fù)熔煉2次，每 次熔煉的時(shí)間為0.5分鐘，待合金充分熔融、攪拌均勻后加入到提前預(yù)熱到 200-30(TC的澆注模具中，澆注時(shí)間為2-3分鐘，出爐溫度為90(TC，空冷脫 模，得到O50毫米的鑄錠。鑄錠的組成為銅含量為58.5重量％，鋅含量為 40重量％，鉍含量為1.1重量％和鋁含量為0.4重量％。冷卻速度為100K/ 秒。
(2) 熱擠壓將上述(1)得到的O50毫米的鑄錠先在45(TC下預(yù)熱2 小時(shí)，然后再在75(TC下加熱1.5小時(shí)，之后在315T油壓擠壓機(jī)上擠壓。采 用石墨+機(jī)油作為潤(rùn)滑劑，最終將O50毫米的鑄錠擠壓成。13毫米的擠壓棒， 擠壓比為14.79。
(3) 再結(jié)晶退火將上述(2)得到的擠壓棒在箱式電阻爐中進(jìn)行再結(jié) 晶退火，再結(jié)晶退火的溫度為55(TC，時(shí)間為100分鐘，得到本發(fā)明提供的 黃銅合金樣品S4。
實(shí)施例5-8
以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的黃銅合金材料的性能。 分別按照下述方法測(cè)試由實(shí)施例l-4制備的黃銅合金材料的性能，結(jié)果 如表1所示。
1、 脫鋅厚度按照GB 10119-88方法測(cè)定。
2、 拉伸實(shí)驗(yàn)按照GB228-87方法測(cè)定。
3、 硬度檢測(cè)按照GB/T2304方法測(cè)定。
4、 切削試驗(yàn)將(D14毫米的校直試樣在CW6136臥式普通車(chē)床上加工；刀具材料
Ys8，后角8。，主偏角50° ，副偏角15° ，副后角3。，刃傾角-3° ;加工 方式為車(chē)削外圓1毫米；主軸轉(zhuǎn)速為407轉(zhuǎn)/分鐘。收集100克切屑后的樣 品，分析其中長(zhǎng)度不超過(guò)3毫米，寬度不超過(guò)l毫米樣品的重量，該重量與 100克的百分比即為樣品的相對(duì)切削性。
對(duì)比例2
該對(duì)比例用于說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)的黃銅合金材料的性能。 按照上述實(shí)施例5-8所述的方法測(cè)試由對(duì)比例1制備的參比黃銅合金材 料的性能，結(jié)果如表l所示。
1
實(shí)施例編號(hào)實(shí)施例5對(duì)比例2實(shí)施例6實(shí)施例7實(shí)施例8
樣品編號(hào)SlCS1S2S3S4
延伸率s (%)40. 532.5373839
抗拉強(qiáng)度 ^ (兆帕)507450476463460
硬度(HBS)108.0062.29109.2690. 6094.60
脫鋅厚度 (微米)238.97361.89240.43244. 86241. 82
相對(duì)切削性(%)10080909095
從上述實(shí)施例和對(duì)比例的比較可以看出，本發(fā)明得到的黃銅合金材料具 有優(yōu)良的抗拉強(qiáng)度、延伸率、硬度、抗脫鋅性能及相對(duì)切削性能，且由于含 鉍量低，成本相對(duì)較低。
權(quán)利要求
1、一種黃銅合金材料，該合金由銅、鉍、鋁和鋅組成，其特征在于，以所述材料的總量為基準(zhǔn)，銅的含量為55-59.9重量％、鉍的含量為0.7-1.2重量％、鋁的含量為0.2-0.8重量％和鋅的含量為35-45重量％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中，以所述材料的總量為基準(zhǔn)，銅 的含量為58-59.9重量％、鉍的含量為0.9-1.1重量。％、鋁的含量為0.4-0.6 重量％和鋅的含量為39-40重量％ 。
3、 權(quán)利要求1所述黃銅合金材料的制備方法，該方法包括將銅、鉍、 鋁和鋅熔煉后澆注成型，得到鑄錠，然后將所得鑄錠進(jìn)行熱擠壓，其特征在 于，以所述銅、鉍、鋁和鋅的總用量為基準(zhǔn)，銅的用量為55-59.9重量％、 鉍的用量為0.7-1.2重量％、鋁的用量為0.2-0.8重量％和鋅的用量為35-45里里/b o
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，以所述銅、鉍、鋁和鋅的總用 量為基準(zhǔn)，銅的用量為58-59.9重量％、鉍的用量為0.9-1.1重量％、鋁的含 用量為0.4-0.6重量％和鋅的用量為39-40重量％。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述熔煉的條件包括熔煉溫度 為800-270(TC，熔煉時(shí)間為0.5-5分鐘；所述澆注成型的出爐溫度為800-1500 °C，所述澆注成型的冷卻速度為10-104&/秒。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述熱擠壓的條件包括溫度為 600-800°C，時(shí)間為l-3小時(shí)，擠壓比為8-17。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述熱擠壓的條件包括溫度為680-750°C，時(shí)間為1.5-2.5小時(shí)，擠壓比為10-15。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，該方法還包括將熱擠壓成型的 產(chǎn)物進(jìn)行再結(jié)晶退火。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述再結(jié)晶退火的條件包括溫 度為550-650°C，時(shí)間為20-100分鐘。
全文摘要
一種黃銅合金材料，該合金由銅、鉍、鋁和鋅組成，其中，以所述材料的總量為基準(zhǔn)，銅的含量為55-59.9重量％、鉍的含量為0.7-1.2重量％、鋁的含量為0.2-0.8重量％和鋅的含量為35-45重量％。本發(fā)明提供了該黃銅合金材料的制備方法。本發(fā)明提供的黃銅合金材料組成簡(jiǎn)單，抗拉強(qiáng)度高，且其它性能如硬度，脫鋅厚度和韌性等也令人滿意。例如，由本發(fā)明實(shí)施例1制備的由59重量％銅、39.5重量％鋅、1重量％鉍和0.5重量％鋁組成的黃銅合金材料的抗拉強(qiáng)度高達(dá)507兆帕，硬度高達(dá)108HBS，脫鋅厚度低至238.97微米，延伸率高達(dá)40.5％，相對(duì)切削性為100％。
文檔編號(hào)C22C9/04GK101469384SQ20071030784
公開(kāi)日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者劉一峰, 向其軍, 郭忠臣, 馬國(guó)超 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司