專利名稱：一種新型低鉛易切削黃銅的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一種新型低鉛易切削黃銅的生產(chǎn)工藝。含鉛黃銅具有極好的切削性能，能滿足自動(dòng)車床加工制造各種零部件的要求，因此含鉛黃銅長期以來已被世界公認(rèn)為重要的基礎(chǔ)材料而廣泛應(yīng)用到電子電訊、家電、飲用水工程、航空航天、玩具、汽車、交通、五金裝飾、機(jī)械、儀表制造等領(lǐng)域。但含鉛產(chǎn)品的生產(chǎn)與使用將對(duì)人身和環(huán)境造成危害。此外，含鉛合金在熔鑄和切削加工中，鉛蒸氣和粉塵對(duì)環(huán)境和人身健康也有嚴(yán)重危害。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的易切削黃銅如HPM3-3、HPb60-3、HPb59-l等，其含鉛量為 0.5-3. 7%左右。鉛是不固溶于銅，呈黑色質(zhì)點(diǎn)存在于晶界上，經(jīng)過壓力加工，呈游離態(tài)的孤立分布于固溶體中，有相當(dāng)強(qiáng)的潤滑與減磨作用，使合金具有極高的可加工性能、切削易脆、工作表面光潔，被廣泛的應(yīng)用于多種制造業(yè)中。但現(xiàn)有的含鉛黃銅合金在飲用水中的雜質(zhì)及有機(jī)酸等的作用下，含鉛銅合金中的鉛會(huì)緩慢析出，污染環(huán)境，并危害人體健康，很難滿足越來越高的環(huán)保要求。為了減少多種制造業(yè)中鉛黃銅報(bào)廢后丟棄對(duì)環(huán)境造成的污染， 必須采用不含鉛的易切削黃銅。但是傳統(tǒng)的不含鉛黃銅，其切削性能極差，不適滿足精密機(jī)械加工的要求。因此，研究一種以無毒或低毒害物質(zhì)代替鉛生產(chǎn)的銅合金，達(dá)到既改良黃銅中的成分組成，使其達(dá)到環(huán)保、易切削且能形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，滿足現(xiàn)代工業(yè)上的需要，是當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述現(xiàn)狀提供一種低鉛易切削鉍黃銅生產(chǎn)新工藝。該工藝生產(chǎn)低鉛易切削黃銅銅具有成品率高、組織致密、金相組織優(yōu)良、產(chǎn)品強(qiáng)度高、切削性能好及耐磨耐蝕性能強(qiáng)等特點(diǎn)。本發(fā)明的目的可以通過以下方案來實(shí)現(xiàn)按照低鉛易切削黃銅產(chǎn)品生產(chǎn)的要求，首先要滿足有害元素限制含量1 <0. 03%,Cd<0. 001% (RoHS限令要求)。采用無毒的金屬鉍代替有毒的鉛生產(chǎn)無鉛易切削黃銅，其主成分按照HPId59-1傳統(tǒng)鉛黃銅設(shè)計(jì)，Bi含量為0. 8-1. 5%;Sn含量為1. 5-2%, 所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝為我們使用單獨(dú)的爐量為500Kg的熔煉爐，按500Kg量計(jì)算，先將紫雜銅占總量 32%、放入工頻感應(yīng)爐中熔化，待原料完全熔化后，加純鋅占總量33. 6%和電解銅占總量 30%，攪拌撈渣，再加入多元中間合金占總量4.4%，并在感應(yīng)爐中熔體自行完成充分?jǐn)嚢瑁?熔煉渣經(jīng)排渣通道被排出，且在該爐內(nèi)進(jìn)行充分的除氣、除渣，采用木炭覆蓋(覆蓋厚度 180毫米)，使熔化的合金液得到履蓋和精煉。爐溫上升后，溫度控制在1100-1200°C左右， 保溫5-8分鐘。對(duì)生產(chǎn)出來熔化的合金液，注入保溫爐中，通過結(jié)晶器、水平連鑄成銅棒，為了提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，必須控制鑄坯的牽引速度。對(duì)于直徑Φ10-20πιπι的銅棒，牽引速度控制在12-7cm/min ；水平連鑄生產(chǎn)出來的銅棒，通過定位切割、冷撥脫皮為成品。產(chǎn)品主要化學(xué)成份Cu57-66% ；Bi 0. 8-1. 5% ；Sn 1. 5-2% ；鉛<于 0. Olwt% ；余量為 Zn，力學(xué)性能、 切削性能均能達(dá)到或接近HP1359-1的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的工藝流程如下
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型低鉛易切削黃銅生產(chǎn)工藝，其特征是首先將純銅純鋅Cu-Bi-Sn-RE 多元中間合金添加劑按56-65% 30.7-38.5% 4. 3-4. 5%比例進(jìn)行配比，采用水平連鑄工藝生產(chǎn)出低鉛易切削Bi黃銅，其主成分按照HPb 59-1傳統(tǒng)鉛黃銅設(shè)計(jì)。同時(shí)其含鉛量小于0. 01wt% (鉛浸出量小于0. 0(Mmg/L)，符合環(huán)保要求。
2.如權(quán)利要求1所述環(huán)保型低鉛易切削黃銅生產(chǎn)工藝，Cu-Bi-Sn-RE多元中間合金添加劑特征是將純銅、電解錫、精鉍、鈰按21-47% 34-44% 18-34% 0.8-0. 9%比例熔煉成Cu-Bi-Sn-RE多元中間合金添加劑，解決低鉛黃銅熔煉時(shí)，低熔點(diǎn)元素?zé)龘p嚴(yán)重，工藝難以控制等技術(shù)問題。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新型低鉛易切削黃銅生產(chǎn)工藝，使用純銅或紫雜銅、純鋅、電解錫、精鉍、鈰作為原料，通過采用水平連鑄工藝生產(chǎn)出低鉛易切削Bi黃銅，其主成分按照HPb 59-1傳統(tǒng)鉛黃銅設(shè)計(jì)。同時(shí)其含鉛量小于0.01wt％(鉛浸出量小于0.004mg/L)。本發(fā)明的產(chǎn)品具有成品率高、組織致密、金相組織優(yōu)良、產(chǎn)品強(qiáng)度高、切削性能好、耐腐蝕性能強(qiáng)及安全環(huán)保等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C9/04GK102383005SQ201010275129
公開日2012年3月21日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者張作霖 申請人:張作霖