專利名稱：一種鋁黃銅合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁黃銅合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
HA177-2鋁黃銅常用作制作冷凝器，廣泛用作海船、海濱電站、火電、核電的冷凝器及組件，耐蝕性是該合金極其重要的使用性能。該合金的名義鋅含量在20%左右，含鋅量大于15%的黃銅，在殘余應(yīng)力、引起鋅選擇性溶解的介質(zhì)和合金本身容易脫鋅等因素的影響下，會出現(xiàn)明顯的應(yīng)力腐蝕破裂傾向。含鋅量越高、殘余應(yīng)力越大，腐蝕傾向越大，黃銅脫鋅、應(yīng)力腐蝕和沖擊腐蝕是合金腐蝕、失效的根源。在脫鋅過程中，鋅被選擇性地脫除而留下多孔、易脆的銅層、氧化層，正常的黃銅基體逐漸被多孔、易脆的銅基體取代，最終導(dǎo)致管材破漏。目前廣泛應(yīng)用的冷凝管合金HA177-2，其使用壽命在7-10年左右，僅為不銹鋼管使 用壽命的六至七分之一，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電站冷凝器的使用壽命要求，直接導(dǎo)致火電站冷凝器被不銹鋼管替代。HA177-2合金通過添加As來達(dá)到抑制黃銅脫鋅的目的，由于As僅能抑制單相a黃銅脫鋅，而HA177-2合金的名義鋅含量雖然在20%左右，鋁的鋅當(dāng)量為6，形成P相的趨勢大，該合金的實(shí)際鋅當(dāng)量在32%左右。在非平衡結(jié)晶條件下，該合金中會出現(xiàn)(a + P )相區(qū)，As的存在對(a +0 )相區(qū)的脫鋅過程不起抑制作用。我國幅員遼闊，南方和北方、沿海和內(nèi)陸的水質(zhì)條件不同，不同地域的水質(zhì)含Cl_、S2 +、SO42 _、NH4 +以及含泥砂等固體懸浮物的量不同，對鋁黃銅冷凝管的耐蝕、抗磨蝕性能提出了不同的要求，才能滿足長壽命的使用要求。近年來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)電設(shè)備向大型化、超臨界機(jī)組方向發(fā)展，工作溫度更高、水流速度更大，水質(zhì)條件更惡劣，對冷凝管合金的性能要求越來越高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種耐腐蝕、抗磨損鋁黃銅合金及其熔煉方法。上述目的是通過下述方案實(shí)現(xiàn)的
一種鋁黃銅合金，其特征在于，按質(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素
Cu76.0-79. 0%; All.8-2. 5%; AsO. 02-0. 06%; TiO.02-0. 06%; ZrO.02-0. 05%;BO. 005-0. 09%; NiO. 1-1. 0%;稀土 0. 05-0. 3%，雜質(zhì)總量不大于 0. 05%，余量為鋅。一種鋁黃銅合金，其特征在于，按質(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素Cu76. 0-79. 0%; All. 8-2. 5%; AsO. 02-0. 06%; TiO. 02-0. 05%; ZrO. 02-0. 05%;B0. 05-0. 08%; NiO. 05-0. 2%; FeO. 05-0. 10%;稀土 0. 10-0. 3%，雜質(zhì)總量不大于 0. 05%，余量為鋅。一種鋁黃銅合金，其特征在于，按質(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素Cu76. 0-79. 0%; All. 8-2. 5%; AsO. 02-0. 06%; TiO. 02-0. 05%; ZrO. 02-0. 05%;BO. 005-0. 05%; NiO. 05-0. 5%; MnO. 05-0. 5%;稀土0. 05_0. 15%，雜質(zhì)總量不大于0. 05%，余
量為鋅。一種鋁黃銅合金，其特征在于，按質(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素Cu76. 0-79. 0%; All. 8-2. 5%; AsO. 02-0. 06%; TiO. 03-0. 06%; ZrO. 02-0. 05%;B0. 05-0. 08%; NiO. 1-0. 6%; MnO. 05-0. 3%; FeO. 05-0. 10%; SnO. 05-0. 2%; SiO. 03-0. 06%;稀土 0. 05-0. 3%，雜質(zhì)總量不大于0. 05%,余量為鋅。一種制備鋁黃銅合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟
⑴加入銅和木炭，升溫使銅全部熔化；
⑵將鎳加入銅液中，并用銅質(zhì)工具攪拌，使其充分溶解； ⑶在低溫1170-1180°C的條件下加入鋅并使其熔化；
⑷向銅液中加入易燒損元素銅-鋁中間合金，待銅-鋁中間合金完全熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間；
(5)將銅液轉(zhuǎn)入鑄造爐，將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間；
(6)向銅液中加入銅-砷中間合金，使其完全溶解；隨后加入銅-硼、銅-鈦、銅-鋯中間合金，使其充分溶解；
(7)向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土中間合金，使其充分溶解，隨后，將銅液溫度調(diào)整到1140-1160 °C 之間；
⑶用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石，氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉過程結(jié)束后，立即在銅液表面覆蓋一層干透的木炭，待銅液靜置5-8分鐘后，即可開始撈渣、澆鑄；
其中，金屬或中間合金的加入量以滿足最終合金組份要求為準(zhǔn)。一種制備鋁黃銅合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟
⑴加入銅和木炭，升溫使銅全部熔化；
⑵將鐵、鎳加入銅液中，并用銅質(zhì)工具攪拌，使其充分溶解；
⑶在1170-1180°C的條件下加入鋅并使其熔化；
⑷向銅液中加入元素銅-鋁中間合金，待銅-鋁中間合金完全熔化后，將銅液溫度調(diào)整到 1130-1160°C之間；
(5)將銅液轉(zhuǎn)入鑄造爐，將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間；
(6)向銅液中加入銅-砷中間合金，使其完全溶解；隨后加入銅-硼、銅-鈦、銅-鋯中間合金，使其充分溶解；
(7)向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土中間合金，使其充分溶解，隨后，將銅液溫度調(diào)整到1140-1160 °C 之間；
⑶用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石，氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉過程結(jié)束后，立即在銅液表面覆蓋一層干透的木炭，待銅液靜置5-8分鐘后，即可開始撈渣、澆鑄；
其中，金屬或中間合金的加入量以滿足最終合金組份要求為準(zhǔn)。一種制備鋁黃銅合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟
⑴加入銅和木炭，升溫使其全部熔化；
⑵將鎳加入銅液中，并用銅質(zhì)工具攪拌，使其充分溶解；⑶在1170-1180°C條件下加入鋅并使其熔化；
⑷向銅液中加入易燒損元素銅-鋁、銅-錳中間合金，待銅-鋁、銅-錳中間合金完全熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間；
(5)將銅液轉(zhuǎn)入鑄造爐，將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間；
(6)向銅液中加入銅-砷中間合金，使其完全溶解；隨后加入銅-硼、銅-鈦、銅-鋯中間合金，使其充分溶解；
(7)向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土中間合金，使其充分溶解，隨后，將銅液溫度調(diào)整到1140-1160 °C 之間；
⑶用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石，氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉過程結(jié)束后，立即在銅液表面覆蓋一層干透的木炭，待銅液靜置5-8分鐘后，即可開始撈渣、澆鑄；
其中，金屬或中間合金的加入量以滿足最終合金組份要求為準(zhǔn)。一種制備鋁黃銅合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟
⑴加入銅和木炭，升溫使其全部熔化；
⑵將鐵、鎳加入銅液中，并用銅質(zhì)工具攪拌，使其充分溶解；
(3)在1170-1180°C條件下加入鋅并使其熔化，隨后加入銅-錫和銅-硅中間合金，使其充分溶解；
⑷向銅液中加入元素銅-鋁、銅-錳中間合金，待銅-鋁、銅-錳中間合金完全熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間；
(5)將銅液轉(zhuǎn)入鑄造爐，將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間；
(6)向銅液中加入銅-砷中間合金，使其完全溶解；隨后加入銅-硼、銅-鈦、銅-鋯中間合金，使其充分溶解；
(7)向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土中間合金，使其充分溶解，隨后，將銅液溫度調(diào)整到1140-1160 °C 之間；
⑶用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石，氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉過程結(jié)束后，立即在銅液表面覆蓋一層干透的木炭，待銅液靜置5-8分鐘后，即可開始撈渣、澆鑄；
其中，金屬或中間合金的加入量以滿足最終合金組份要求為準(zhǔn)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過微量元素合金化的手段，實(shí)現(xiàn)凈化合金熔體，細(xì)化合金鑄錠組織，提高合金再結(jié)晶溫度，改善合金的鑄造性能、加工性能、焊接性能、耐蝕性能，提高合金的強(qiáng)度、硬度和耐磨蝕性能，從而達(dá)到提高合金使用壽命的目的。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的鋁黃銅合金的方案包括
按質(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素Cu76. 0-79. 0%; All. 8-2. 5%; AsO. 02-0. 06 %;TiO. 02-0. 06%; ZrO. 02-0. 05%; BO. 005-0. 09%; NiO. 05-1. 0%;稀土 0. 05-0. 3%,雜質(zhì)總量不大于0. 05%，余量為鋅?；蛘?，按質(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素Cu76. 0-79. 0%; All. 8-2. 5%;AsO.02-0.06%; TiO.02-0.05%; ZrO.02-0.05%; B0.05-0. 08%; NiO. 05-0. 2%;FeO. 05-0. 10%;稀土 0. 10-0. 3%，雜質(zhì)總量不大于0. 05%，余量為鋅。或者，按質(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素Cu76. 0-79. 0%; All. 8-2.5%;AsO.02-0.06%; TiO.02-0. 05%; ZrO.02-0. 05%; BO.005-0. 05%; NiO. 05-0. 5%;MnO. 05-0. 5%;稀土 0. 05-0. 15%，雜質(zhì)總量不大于0. 05%，余量為鋅?；蛘撸促|(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素Cu76. 0-79. 0%; All. 8-2.5%;AsO.02-0.06%; TiO.03-0. 06%; ZrO.02-0.05%; B0.05-0.08%; NiO. 1-0.6%;MnO. 05-0. 3%; FeO. 05-0. 10%; SnO. 05-0. 2%; SiO. 03-0. 06%;稀土 0. 05-0. 3%,雜質(zhì)總量不大于0. 05%，余量為鋅。制備方法如下
(I)入銅和木炭，升溫使其全部熔化；
(3)將鐵、鎳加入銅液中(如合金不含鐵，則不加鐵)，并用銅質(zhì)工具攪拌，使其充分溶
解；
(3)1170-1180°C條件下加入鋅并使其熔化，隨后加入銅-錫和銅-硅中間合金(如合金不含錫或硅，則則不加銅-錫和銅-硅中間合金)，使其充分溶解；
(4)銅液中加入元素銅-鋁、銅-錳中間合金(如果合金不含錳，則不加銅-錳中間合金)，待銅-鋁、銅-錳中間合金完全熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間；
(5)將銅液轉(zhuǎn)入鑄造爐，將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間；
(6)向銅液中加入銅-砷中間合金，使其完全溶解；隨后加入銅-硼、銅-鈦、銅-鋯中間合金，使其充分溶解；
(7)向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土中間合金，使其充分溶解，隨后，將銅液溫度調(diào)整到1140-1160 °C 之間；
(8)用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0.02-0. 05%的冰晶石，氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉過程結(jié)束后，立即在銅液表面覆蓋一層干透的木炭，待銅液靜置5-8分鐘后，即可開始撈渣、澆鑄；
其中，金屬或中間合金的加入量以滿足最終合金組份要求為準(zhǔn)。實(shí)施例I
將質(zhì)量百分比為56%的Cu放入工頻爐中熔煉(銅的余量通過中間合金帶入)，待銅開始軟化后，在銅表面覆蓋一層木炭。木炭的用量為每噸銅8-10kg。熔煉溫度為1180-1200°C。向熔化的銅液中加入質(zhì)量百分比0. 15%的Ni，使金屬鎳通過合金化而溶解入銅液中。將銅液溫度調(diào)整到1180-1200°C，向銅液中加入質(zhì)量百分比23%的Zn，使金屬鋅通過合金化而溶解入銅液中。待鋅熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間，向銅液中同時(shí)加入質(zhì)量百分比20%的Cu和2. 1%的鋁，利用鋁溶解時(shí)放出的大量的熱熔化金屬銅冷料。向銅液中加入 Cu-Zr、Cu-Ti和Cu-B中間合金，使成品合金中Zr 'Ti和B的質(zhì)量百分比為0. 02%、0. 02%和0. 005% ;向銅液中加入Cu-As中間合金，使成品合金中砷的質(zhì)量百分比為0. 02% ;將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間。向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土(鑭或鈰)中間合金，使其充分溶解，合金中稀土元素的含量為0. 05%，再一次將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間。待合金溫度達(dá)到熔煉工藝要求后，用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石精煉劑。吹入時(shí)，要注意不留死角和盲區(qū)。氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉結(jié)束后，及時(shí)撈盡銅液表面的浮渣，并覆蓋一層干透的木炭，木炭的用量為每噸銅S-IOkgo取樣分析，待合金成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，將銅液升溫至1120-1150°c，隨后，出爐。按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比)76. 3%的Cu、I 81%的Al、0. 11% 的 Ni、0. 0052% 的 B、0. 021% 的 Ti、0. 022% 的 Zr、0. 022% 的 As、0. 052% 的稀土鈰，余
量為鋅。實(shí)施例2
將質(zhì)量百分比為59%的Cu放入工頻爐中熔煉(銅的余量通過中間合金帶入)，待銅開始軟化后，在銅表面覆蓋一層木炭。木炭的用量為每噸銅8-10kg。熔煉溫度為1180-1200°C。向熔化的銅液中加入質(zhì)量百分比I. 2%的Ni，使金屬鎳通過合金化而溶解入銅液中。將銅液溫度調(diào)整到1190-1210°C，向銅液中加入質(zhì)量百分比20%的Zn，使金屬鋅通過合金化而溶解入銅液中。待鋅熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間，向銅液中同時(shí)加入質(zhì)量 百分比20%的Cu和2. 8%的鋁，利用鋁溶解時(shí)放出的大量的熱熔化金屬銅冷料。向銅液中加入Cu-Zr、Cu-Ti和Cu-B中間合金，使成品合金中Zr、Ti和B的質(zhì)量百分比為0. 05%、0. 06%和0. 09% ;向銅液中加入Cu-As中間合金，使成品合金中砷的質(zhì)量百分比為0. 06% ;將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間。向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土(鑭或鈰)中間合金，使其充分溶解，合金中稀土元素的含量為0. 3%，再一次將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間。待合金溫度達(dá)到熔煉工藝要求后，用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石精煉劑。吹入時(shí)，要注意不留死角和盲區(qū)。氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉結(jié)束后，及時(shí)撈盡銅液表面的浮渣，并覆蓋一層干透的木炭，木炭的用量為每噸銅S-IOkgo取樣分析，待合金成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，將銅液升溫至1120-1150°c，隨后，出爐。按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比)78. 6%的Cu、2. 46%的Al、0. 99% 的 Ni、0. 089% 的 B、0. 06% 的 Ti、0. 048% 的 Zr、0. 059% 的 As、0. 28% 的稀土鈰，余量為鋅。實(shí)施例3
將質(zhì)量百分比為56%的Cu放入工頻爐中熔煉(銅的余量通過中間合金帶入)，待銅開始軟化后，在銅表面覆蓋一層木炭。木炭的用量為每噸銅8-10kg。熔煉溫度為1180-1200°C。向熔化的銅液中加入質(zhì)量百分比0. 10%的Ni，使金屬鎳通過合金化而溶解入銅液中。將銅液溫度調(diào)整到1180-1200°C，向銅液中加入質(zhì)量百分比23%的Zn，使金屬鋅通過合金化而溶解入銅液中。待鋅熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間，向銅液中同時(shí)加入質(zhì)量百分比20%的Cu和2. 1%的鋁，利用鋁溶解時(shí)放出的大量的熱熔化金屬銅冷料。向銅液中加入Cu-Fe中間合金，使銅液中鐵的質(zhì)量百分比0. 05%，待鐵熔化后，向銅液中加入Cu-Zr、Cu-Ti和Cu-B中間合金，使成品合金中Zr、Ti和B的質(zhì)量百分比為0. 02%、0. 02%和0. 05% ;向銅液中加入Cu-As中間合金，使成品合金中砷的質(zhì)量百分比為0. 02% ;將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間。向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土(鑭或鈰)中間合金，使其充分溶解，合金中稀土元素的含量為0. 10%，再一次將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間。待合金溫度達(dá)到熔煉工藝要求后，用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石精煉劑。吹入時(shí)，要注意不留死角和盲區(qū)。氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉結(jié)束后，及時(shí)撈盡銅液表面的浮渣，并覆蓋一層干透的木炭，木炭的用量為每噸銅S-IOkgo取樣分析，待合金成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，將銅液升溫至1120-1150°c，隨后，出爐。按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比)76. 5%的Cu、1. 83%的Al、0. 056% 的 Ni、0. 048% 的 Fe、0. 054% 的 B、0. 022% 的 Ti、0. 021% 的 Zr、0. 023% 的 As、0. 12%的稀土鋪,余量為鋅。實(shí)施例4
將質(zhì)量百分比為59%的Cu放入工頻爐中熔煉(銅的余量通過中間合金帶入)，待銅開始軟化后，在銅表面覆蓋一層木炭。木炭的用量為每噸銅8-10kg。熔煉溫度為1180-1200°C。向熔化的銅液中加入質(zhì)量百分比0. 28%的Ni，使金屬鎳通過合金化而溶解入銅液中。將銅液溫度調(diào)整到1180-1200°C，向銅液中加入質(zhì)量百分比20%的Zn，使金屬鋅通過合金化而溶解入銅液中。待鋅熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間，向銅液中同時(shí)加入質(zhì)量百分比20%的Cu和2. 8%的鋁，利用鋁溶解時(shí)放出的大量的熱熔化金屬銅冷料。向銅液中加入Cu-Fe中間合金，使銅液中鐵的質(zhì)量百分比0. 10%，待鐵熔化后，向銅液中加入Cu-Zr、Cu-Ti和Cu-B中間合金，使成品合金中Zr、Ti和B的質(zhì)量百分比為0. 05%、0. 05%和0. 08% ;向銅液中加入Cu-As中間合金，使成品合金中砷的質(zhì)量百分比為0. 06% ;將銅液溫 度調(diào)整到1130-1160°C之間。向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土 (鑭或鈰)中間合金，使其充分溶解，合金中稀土元素的含量為0. 30%，再一次將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間。待合金溫度達(dá)到熔煉工藝要求后，用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石精煉劑。吹入時(shí)，要注意不留死角和盲區(qū)。氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉結(jié)束后，及時(shí)撈盡銅液表面的浮渣，并覆蓋一層干透的木炭，木炭的用量為每噸銅S-IOkgo取樣分析，待合金成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，將銅液升溫至1120-1150°c，隨后，出爐。按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比)78. 9%的Cu、2. 47%的Al、0. 19% 的 Ni、0. 093% 的 Fe、0. 078% 的 B、0. 049% 的 Ti、0. 046% 的 Zr、0. 058% 的 As、0. 28%的稀土鋪,余量為鋅。實(shí)施例5
將質(zhì)量百分比為56%的Cu放入工頻爐中熔煉(銅的余量通過中間合金帶入)，待銅開始軟化后，在銅表面覆蓋一層木炭。木炭的用量為每噸銅8-10kg。熔煉溫度為1180-1200°C。向熔化的銅液中加入質(zhì)量百分比0. 09%的Ni，使金屬鎳通過合金化而溶解入銅液中。將銅液溫度調(diào)整到1180-1200°C，向銅液中加入質(zhì)量百分比23%的Zn，使金屬鋅通過合金化而溶解入銅液中。待鋅熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間，向銅液中同時(shí)加入質(zhì)量百分比20%的Cu和2. 1%的鋁，利用鋁溶解時(shí)放出的大量的熱熔化金屬銅冷料。向銅液中加入Cu-Mn中間合金，使銅液中錳的質(zhì)量百分比0. 05%，待錳熔化后，向銅液中加入Cu-Zr、Cu-Ti和Cu-B中間合金，使成品合金中Zr、Ti和B的質(zhì)量百分比為0. 02%、0. 02%和0. 005% ;向銅液中加入Cu-As中間合金，使成品合金中砷的質(zhì)量百分比為0. 02% ;將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間。向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土 (鑭或鈰)中間合金，使其充分溶解，合金中稀土元素的含量為0. 05%，再一次將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間。待合金溫度達(dá)到熔煉工藝要求后，用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石精煉劑。吹入時(shí)，要注意不留死角和盲區(qū)。氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉結(jié)束后，及時(shí)撈盡銅液表面的浮渣，并覆蓋一層干透的木炭，木炭的用量為每噸銅S-IOkgo取樣分析，待合金成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，將銅液升溫至1120-1150°c，隨后，出爐。按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比)76. 1%的Cu、I. 87%的Al、0. 053% 的 Ni、0. 052% 的 Mn、0. 0055% 的 B、0. 023% 的 Ti、0. 021% 的 Zr、0. 022% 的 As、0. 053%的稀土鋪,余量為鋅。實(shí)施例6
將質(zhì)量百分比為59%的Cu放入工頻爐中熔煉(銅的余量通過中間合金帶入)，待銅開始軟化后，在銅表面覆蓋一層木炭。木炭的用量為每噸銅8-10kg。熔煉溫度為1180-1200°C。向熔化的銅液中加入質(zhì)量百分比0. 9%的Ni，使金屬鎳通過合金化而溶解入銅液中。將銅液溫度調(diào)整到1180-1200°C，向銅液中加入質(zhì)量百分比20%的Zn，使金屬鋅通過合金化而溶解入銅液中。待鋅熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間，向銅液中同時(shí)加入質(zhì)量百分比20%的Cu和2. 8%的鋁，利用鋁溶解時(shí)放出的大量的熱熔化金屬銅冷料。向銅液中加入Cu-Mn中間合金，使銅液中錳的質(zhì)量百分比0 . 5%，待錳熔化后，向銅液中加入Cu-Zr ,Cu-Ti和Cu-B中間合金，使成品合金中Zr、Ti和B的質(zhì)量百分比均為0.05% ;向銅液中加入Cu-As中間合金，使成品合金中砷的質(zhì)量百分比為0. 06% ;將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間。向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土(鑭或鈰)中間合金，使其充分溶解，合金中稀土元素的含量為0. 15%，再一次將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間。待合金溫度達(dá)到熔煉工藝要求后，用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石精煉劑。吹入時(shí)，要注意不留死角和盲區(qū)。氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉結(jié)束后，及時(shí)撈盡銅液表面的浮渣，并覆蓋一層干透的木炭，木炭的用量為每噸銅S-IOkgo取樣分析，待合金成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，將銅液升溫至1120-1150°c，隨后，出爐。按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比)78. 6%的Cu、2. 47%的Al、0. 43% 的 Ni、0. 46% 的 Mn、0. 045% 的 B、0. 048% 的 Ti、0. 049% 的 Zr、0. 055% 的 As、0. 14% 的稀土鋪，余量為鋅。實(shí)施例7
將質(zhì)量百分比為56%的Cu放入工頻爐中熔煉(銅的余量通過中間合金帶入)，待銅開始軟化后，在銅表面覆蓋一層木炭。木炭的用量為每噸銅8-10kg。熔煉溫度為1180-1200°C。向熔化的銅液中加入質(zhì)量百分比0. 2%的Ni，使金屬鎳通過合金化而溶解入銅液中。將銅液溫度調(diào)整到1180-1200°C，向銅液中加入質(zhì)量百分比23%的Zn，使金屬鋅通過合金化而溶解入銅液中。待鋅熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間，向銅液中同時(shí)加入質(zhì)量百分比20%的Cu和2. 1%的鋁，利用鋁溶解時(shí)放出的大量的熱熔化金屬銅冷料。向銅液中加A Cu-Fe中間合金，使銅液中鐵的質(zhì)量百分比0. 05%。待鐵熔化后，向銅液中加入Cu-Mn中間合金，使銅液中錳的質(zhì)量百分比0. 05%。待錳熔化后，向銅液中加入Cu-Sn中間合金，使銅液中錫的質(zhì)量百分比0. 05%。待錫熔化后，向銅液中加入Cu-Si中間合金，使銅液中硅的質(zhì)量百分比0. 03%。待硅熔化后，向銅液中加入Cu-Zr ,Cu-Ti和Cu-B中間合金，使成品合金中Zr、Ti和B的質(zhì)量百分比分別為0. 02%,0. 03%,0. 05% ；向銅液中加入Cu-As中間合金，使成品合金中砷的質(zhì)量百分比為0. 02% ;將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間。向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土 (鑭或鈰)中間合金，使其充分溶解，合金中稀土元素的含量為0. 05%，再一次將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間。待合金溫度達(dá)到熔煉工藝要求后，用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石精煉劑。吹入時(shí)，要注意不留死角和盲區(qū)。氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉結(jié)束后，及時(shí)撈盡銅液表面的浮渣，并覆蓋一層干透的木炭，木炭的用量為每噸銅S-IOkgo取樣分析，待合金成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，將銅液升溫至1120-1150°c，隨后，出爐。
按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比)76. 6%的Cu、1. 84%的Al、0. 13% 的 Ni、0. 055% 的 Fe、0. 051% 的 Sn、0. 032% 的 Si、0. 053% 的 Mn、0. 045% 的 B、0. 034%的Ti、0. 022%的Zr、0. 023%的As、0. 054%的稀土鈰，余量為鋅。實(shí)施例8
將質(zhì)量百分比為59%的Cu放入工頻爐中熔煉(銅的余量通過中間合金帶入)，待銅開始軟化后，在銅表面覆蓋一層木炭。木炭的用量為每噸銅8-10kg。熔煉溫度為1180-1200°C。向熔化的銅液中加入質(zhì)量百分比0. 7%的Ni，使金屬鎳通過合金化而溶解入銅液中。將銅液溫度調(diào)整到1180-1200°C，向銅液中加入質(zhì)量百分比20%的Zn，使金屬鋅通過合金化而溶解入銅液中。待鋅熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間，向銅液中同時(shí)加入質(zhì)量百分比20%的Cu和2. 8%的鋁，利用鋁溶解時(shí)放出的大量的熱熔化金屬銅冷料。向銅液中加A Cu-Fe中間合金，使銅液中鐵的質(zhì)量百分比0. 10%。待鐵熔化后，向銅液中加入Cu-Mn中間合金，使銅液中錳的質(zhì)量百分比0. 30%。待錳熔化后，向銅液中加入Cu-Sn中間合金，使銅液中錫的質(zhì)量百分比0. 20%。待錫熔化后，向銅液中加入Cu-Si中間合金，使銅液中硅的質(zhì)量百分比0. 06%。待硅熔化后，向銅液中加入Cu-Zr ,Cu-Ti和Cu-B中間合金，使成品合金中Zr、Ti和B的質(zhì)量百分比分別為0. 05%,0. 06%,0. 08% ；向銅液中加入Cu-As中間合金，使成品合金中砷的質(zhì)量百分比為0. 06% ;將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間。向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土 (鑭或鈰)中間合金，使其充分溶解，合金中稀土元素的含量為0. 30%,再一次將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間。待合金溫度達(dá)到熔煉工藝要求后，用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石精煉劑。吹入時(shí)，要注意不留死角和盲區(qū)。氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉結(jié)束后，及時(shí)撈盡銅液表面的浮渣，并覆蓋一層干透的木炭，木炭的用量為每噸銅S-IOkgo取樣分析，待合金成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，將銅液升溫至1120-1150°c，隨后，出爐。按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比)78. 8%的Cu、2. 45%的Al、
0.59% 的 Ni、0. 09% 的 Fe、0. 18% 的 Sn、0. 058% 的 Si、0. 28% 的 Mn、0. 075% 的 B、0. 058% 的Ti、0. 046% 的 Zr、0. 053% 的 As、0. 27% 的稀土鈰，余量為鋅。
權(quán)利要求
1.一種鋁黃銅合金，其特征在于，按質(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素Cu76.0-79. 0%; All.8-2. 5%; AsO. 02-0. 06%; TiO.02-0. 06%; ZrO.02-0. 05%;BO. 005-0. 09%; NiO. 05-1. 0%;稀土 0. 05-0. 3%，雜質(zhì)總量不大于 0. 05%，余量為鋅。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合金，其特征在于，按質(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素Cu76. 0-79. 0%; All. 8-2. 5%; AsO. 02-0. 06%; TiO. 02-0. 05%; ZrO. 02-0. 05%;B0. 05-0. 08%; NiO. 05-0. 2%; FeO. 05-0. 10%;稀土 0. 10-0. 3%，雜質(zhì)總量不大于 0. 05%，余量為鋅。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合金，其特征在于，按質(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素Cu76. 0-79. 0%; All. 8-2. 5%; AsO. 02-0. 06%; TiO. 02-0. 05%; ZrO. 02-0. 05%;B0. 005-0. 05%; NiO. 05-0. 5%; MnO. 05-0. 5%;稀土0. 05_0. 15%，雜質(zhì)總量不大于 0. 05%，余量為鋅。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合金，其特征在于，按質(zhì)量百分比，所述合金含有以下元素Cu76. 0-79. 0%; All. 8-2. 5%; AsO. 02-0. 06%; TiO. 03-0. 06%; ZrO. 02-0. 05%;B0. 05-0. 08%; NiO. 1-0. 6%; MnO. 05-0. 3%; FeO. 05-0. 10%; SnO. 05-0. 2%; SiO. 03-0. 06%;稀土 0. 05-0. 3%，雜質(zhì)總量不大于0. 05%,余量為鋅。
5.一種制備權(quán)利要求I所述的合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 ⑴加入銅和木炭，升溫使銅全部熔化； ⑵將鎳加入銅液中，并用銅質(zhì)工具攪拌，使其充分溶解； ⑶在低溫1170-1180°C的條件下加入鋅并使其熔化； ⑷向銅液中加入易燒損元素銅-鋁中間合金，待銅-鋁中間合金完全熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間； (5)將銅液轉(zhuǎn)入鑄造爐，將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間； (6)向銅液中加入銅-砷中間合金，使其完全溶解；隨后加入銅-硼、銅-鈦、銅-鋯中間合金，使其充分溶解； (7)向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土中間合金，使其充分溶解，隨后，將銅液溫度調(diào)整到1140-1160 °C 之間； ⑶用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石，氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉過程結(jié)束后，立即在銅液表面覆蓋一層干透的木炭，待銅液靜置5-8分鐘后，即可開始撈渣、澆鑄； 其中，金屬或中間合金的加入量以滿足最終合金組份要求為準(zhǔn)。
6.一種制備權(quán)利要求2所述的合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 ⑴加入銅和木炭，升溫使銅全部熔化； ⑵將鐵、鎳加入銅液中，并用銅質(zhì)工具攪拌，使其充分溶解； ⑶在1170-1180°C的條件下加入鋅并使其熔化； ⑷向銅液中加入元素銅-鋁中間合金，待銅-鋁中間合金完全熔化后，將銅液溫度調(diào)整到 1130-1160°C之間； (5)將銅液轉(zhuǎn)入鑄造爐，將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間； (6)向銅液中加入銅-砷中間合金，使其完全溶解；隨后加入銅-硼、銅-鈦、銅-鋯中間合金，使其充分溶解；(7)向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土中間合金，使其充分溶解，隨后，將銅液溫度調(diào)整到1140-1160 °C 之間； ⑶用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石，氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉過程結(jié)束后，立即在銅液表面覆蓋一層干透的木炭，待銅液靜置5-8分鐘后，即可開始撈渣、澆鑄； 其中，金屬或中間合金的加入量以滿足最終合金組份要求為準(zhǔn)。
7.一種制備權(quán)利要求3所述的合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 ⑴加入銅和木炭，升溫使其全部熔化； ⑵將鎳加入銅液中，并用銅質(zhì)工具攪拌，使其充分溶解； ⑶在1170-1180°C條件下加入鋅并使其熔化； ⑷向銅液中加入易燒損元素銅-鋁、銅-錳中間合金，待銅-鋁、銅-錳中間合金完全熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間； (5)將銅液轉(zhuǎn)入鑄造爐，將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間； (6)向銅液中加入銅-砷中間合金，使其完全溶解；隨后加入銅-硼、銅-鈦、銅-鋯中間合金，使其充分溶解； (7)向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土中間合金，使其充分溶解，隨后，將銅液溫度調(diào)整到1140-1160 °C 之間； ⑶用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石，氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉過程結(jié)束后，立即在銅液表面覆蓋一層干透的木炭，待銅液靜置5-8分鐘后，即可開始撈渣、澆鑄； 其中，金屬或中間合金的加入量以滿足最終合金組份要求為準(zhǔn)。
8.一種制備權(quán)利要求4所述的合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 ⑴加入銅和木炭，升溫使其全部熔化； ⑵將鐵、鎳加入銅液中，并用銅質(zhì)工具攪拌，使其充分溶解； (3)在1170-1180°C條件下加入鋅并使其熔化，隨后加入銅-錫和銅-硅中間合金，使其充分溶解； ⑷向銅液中加入元素銅-鋁、銅-錳中間合金，待銅-鋁、銅-錳中間合金完全熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1130-1160°C之間； (5)將銅液轉(zhuǎn)入鑄造爐，將銅液溫度調(diào)整到1120-1150°C之間； (6)向銅液中加入銅-砷中間合金，使其完全溶解；隨后加入銅-硼、銅-鈦、銅-鋯中間合金，使其充分溶解； (7)向銅液中加入銅-輕質(zhì)稀土中間合金，使其充分溶解，隨后，將銅液溫度調(diào)整到1140-1160 °C 之間； ⑶用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入0. 02-0. 05%的冰晶石，氣體吹煉時(shí)間為3-5分鐘，吹煉過程結(jié)束后，立即在銅液表面覆蓋一層干透的木炭，待銅液靜置5-8分鐘后，即可開始撈渣、澆鑄； 其中，金屬或中間合金的加入量以滿足最終合金組份要求為準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁黃銅合金及其制備方法。所述合金含有以下元素Cu76.0-79.0%;Al1.8-2.5%;As0.02-0.06%;Ti0.02-0.06%;Zr0.02-0.05%;B0.005-0.09%;Ni0.05-1.0%;稀土0.05-0.3%，雜質(zhì)總量不大于0.05%，余量為鋅。本發(fā)明通過微量元素合金化的手段，實(shí)現(xiàn)凈化合金熔體，細(xì)化合金鑄錠組織，提高合金再結(jié)晶溫度，改善合金的鑄造性能、加工性能、焊接性能、耐蝕性能，提高合金的強(qiáng)度、硬度和耐磨蝕性能，從而達(dá)到提高合金使用壽命的目的。
文檔編號C22C1/03GK102676873SQ20121016943
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者賀永東, 黃伯云 申請人:金川集團(tuán)股份有限公司