專利名稱：一種高銅鉛黃銅材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型銅合金材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是ー種高銅鉛黃銅材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
礦產(chǎn)資源是人類社會(huì)賴以生存的ー種重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是國(guó)家安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保證，然后，礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，并且礦產(chǎn)資源的數(shù)量是有限的，由于長(zhǎng)期沿用以追求增長(zhǎng)速度、大量消耗資源為特征的粗放型發(fā)展模式，在由貧窮落后逐漸走向繁榮富強(qiáng)的同吋，礦產(chǎn)資源的消耗也在大幅度上升，致使非再生資源呈絕對(duì)減少趨勢(shì)，可再生資源也顯出明顯的衰弱態(tài)勢(shì)，因此，應(yīng)充分合理地利用資源，盡量減少礦產(chǎn)資源的損失和浪費(fèi)，保護(hù)自然資源的目的是為了更好地利用自然資源，含銅量高達(dá)90%和含鉛量達(dá)2%的多組元α單相復(fù)雜黃銅，以其鮮艷的黃金顔色，可切削性能以及耐腐蝕，易切削，高導(dǎo)電的穩(wěn)定物理性能被電氣，建筑五金，空調(diào)等行業(yè)廣泛應(yīng)用，該黃銅是電氣接插件，電カ變壓器接線柱，建筑消防噴頭，建筑五金，空調(diào)器銅接頭等理想的新型銅合金材料；傳統(tǒng)的鉛黃銅的銅含量一般低于64%，其綜合物理性能不能滿足現(xiàn)代エ業(yè)要求，高銅含量的鉛黃銅熱變形性能很差，制備エ藝復(fù)雜，目前的制備エ藝技術(shù)采用半連續(xù)鑄造成鑄棒，再用鋸切成小鑄錠，用煤氣或感應(yīng)電加熱爐將小鑄錠加熱，大型擠壓機(jī)擠壓熱變形，擠壓機(jī)擠壓成管坯或棒線坯，再進(jìn)行冷變形加工，此種エ藝流程長(zhǎng)，成品率不足60%，能源消耗大，工具和原料成本高，并且在熱加工過(guò)程中制品極易產(chǎn)生裂紋和開(kāi)裂，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)高銅鉛黃合金的物理特性，熱變形能力差，而冷變形優(yōu)良，采用水平連 鑄方法生產(chǎn)管、棒、線及型材鑄坯，在經(jīng)直線式冷拉或圓盤(pán)式冷拉變形和中間退火再結(jié)晶及成品退火，生產(chǎn)出管、棒、線加工材；該制備エ藝流程短，中間省去了整個(gè)熱加工過(guò)程，大幅度的降低了成本；同時(shí)又避開(kāi)了高銅鉛黃銅合金熱加工易開(kāi)裂的弱點(diǎn)，保證了材料的性能穩(wěn)定和成品率的提聞。本發(fā)明目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種高銅鉛黃銅材料，其特征在于包括以下的組份和重量份數(shù)鎳O. 1-0. 5份，鉛I. 3-3. O份，微量元素O. 064-0. 2份，鐵O. 1-0. 3份，銅88-91份，鋅5-10. 44份；其中，銅鋅含不可避免雜質(zhì)O. 2份，所述的微量元素由下列組分和重量份數(shù)組成鈦O. 01-0. 04份，硼O. 001-0. 01份，錸O. 001-0. 01份，鋪O. 001-0. 02份，錫 O. 05-0. I 份，鋁 O. 001-0. 02 份。一種高銅鉛黃銅材料的制備方法，其特征在于包括水平連鑄鑄造管、棒、線及型材鑄坯エ序，直線式拉伸或盤(pán)圓式拉伸冷變形エ序；水平連鑄鑄造管、棒、線及型材鑄坯エ序是將上述組份分別放入熔化爐內(nèi)，該熔化爐內(nèi)的熔化順序?yàn)橄燃尤?8-91份的銅，熔化爐內(nèi)的溫度為1100°C -1200°C，待銅溶化后加Λ I. 3-3份的鉛和5-10. 44份的鋅，將熔化爐內(nèi)的溫度上升為1200°C -1300°C，再向熔化爐內(nèi)加入O. 1-0. 5份鎳，O. 1-0. 3份鐵，O. 064-0. 2份的微量元素，將銅合金液體靜止20-30分鐘，再將熔化爐內(nèi)銅合金液通過(guò)流槽流入保溫爐，保溫爐溫度控制在1200°C -1300°C，保溫爐內(nèi)銅合金液體經(jīng)結(jié)晶器凝固并有牽引裝置引出，進(jìn)入結(jié)晶器內(nèi)的冷卻水溫為200C _25°C，出結(jié)晶器的水溫度為30°C _45°C，從結(jié)晶器內(nèi)引出的坯料用冷水冷卻，水溫為25 0C -30 0C ；直線式拉伸或盤(pán)圓式拉伸冷變形エ序是根據(jù)成品的形狀不同來(lái)決定采用直線拉伸或圓盤(pán)拉伸，道次加工率控制在20-30%，中間退火溫度為550°C _650°C，成品的退火溫度為 200-300 °C。上述的每根坯料根據(jù)成品要求可任意調(diào)整長(zhǎng)度。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)第一，水平連鑄開(kāi)坯，長(zhǎng)度可任意調(diào)控，鑄坯不需加熱，直接進(jìn)行拉伸冷變形，經(jīng)中間退火及成品退火,生產(chǎn)出管、棒、線及型材的織均勻細(xì)密的加工材；第二，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了短流程、生產(chǎn)過(guò)程省略了熱加工變形エ序、成本低；成材率>86% ；第三，產(chǎn)品綜合物理性能遠(yuǎn)高于普通鉛黃銅，實(shí)現(xiàn)了高導(dǎo)電率，高強(qiáng)度，高塑性和優(yōu)良的切削性能；
具體實(shí)施例方式實(shí)例I :取鎳O. 2份，鉛I. 3份，微量元素O. 064份，鐵O. I份，銅88份，鋅10. 34份；其中，微量元素由下列組分和重量份數(shù)組成:鈦O. 01份，錫O. 05份，硼O. 001，錸O. 001，鈰O. 001 ;招 O. 001 ；水平連鑄鑄造管、棒、線及型材鑄坯エ序是將上述組份分別放入熔化爐內(nèi)，該熔化爐內(nèi)的熔化順序?yàn)橄燃尤?8份的銅，熔化爐內(nèi)的溫度為1100°C -1200°c，待銅溶化后加入
I.3份的鉛和10. 34份的鋅，將熔化爐內(nèi)的溫度上升為1200°C -1300°C，再向熔化爐內(nèi)加入
O.I份鐵、O. 2份鎳和上述O. 064份的微量元素，將銅合金液體靜止20分鐘后，再將熔化爐內(nèi)的銅合金液通過(guò)流槽流入保溫爐內(nèi)部，保溫爐溫度控制在1200°C -1300°C，銅合金液體經(jīng)結(jié)晶器凝固并由牽引裝置引出，該結(jié)晶器內(nèi)設(shè)有銅合金內(nèi)套，銅合金內(nèi)套內(nèi)鑲有石墨套，該石墨套采用高純裂解石墨，牽引裝置由電機(jī)自動(dòng)控制牽弓I，牽引方式為拉-停-反推，進(jìn)入結(jié)晶器內(nèi)的冷卻水溫為20°C-25°C，出結(jié)晶器的水溫度為30°C_45°C，在結(jié)晶器內(nèi)引出的鑄坯用冷水冷卻，水溫為25°C -30°C，每根鑄坯可根據(jù)成品的要求可任意調(diào)整長(zhǎng)度，本實(shí)施例鑄坯為圓棒，直徑25毫米；直線拉伸或盤(pán)圓拉伸冷變形エ序是根據(jù)成品的形狀不同來(lái)決定采用直線拉伸機(jī)或圓盤(pán)拉伸，道次加工率控制在20-30%，該過(guò)程中間退火溫度為550°C _650°C，成品的退火溫度為200°C _300°C，本實(shí)施例成品規(guī)格為直徑10毫米的硬狀態(tài)圓棒。實(shí)例2 :取鎳O. 3份，鉛I. 8份，微量元素O. 09份，鐵O. 15份，銅89份，鋅8. 66份；其中，微量元素由下列組分和重量份數(shù)組成鈦O. 02份，硼O. 002份，錸O. 002份，鈰O. 002份，錫0.06 份，鋁 O. 004 份；水平連鑄鑄造管、棒、線及型材鑄坯エ序是將上述組份分別放入熔化爐內(nèi)，該熔化爐內(nèi)的熔化順序?yàn)橄燃尤?9份的銅，熔化爐內(nèi)的溫度為1100°C -1200°C，待銅溶化后加入
1.8份的鉛和8. 66份的鋅，將熔化爐內(nèi)的溫度上升為1200°C -1300°C，再向熔化爐內(nèi)加入
O.3份鎳、O. 15份鐵,上述O. 09份的微量元素,將銅合金液體靜止20分鐘,再將熔化爐內(nèi)的銅合金液通過(guò)流槽流入保溫爐內(nèi)部，保溫爐溫度控制在1200°C -1300°C，銅合金液體經(jīng)結(jié)晶器凝固，并由牽引裝置引出，該結(jié)晶器內(nèi)設(shè)有銅合金內(nèi)套，銅合金內(nèi)套內(nèi)鑲有石墨套，該石墨套采用高純裂解石墨，牽引裝置由電機(jī)自動(dòng)控制牽引，牽引方式為拉-停-反推，進(jìn)入結(jié)晶器內(nèi)的冷卻水水溫為20°C _25°C，出結(jié)晶器的水溫度為30°C 45°C，從結(jié)晶器內(nèi)引出的鑄坯用冷水冷卻，水溫為25°C -30°C，每根鑄坯可根據(jù)成品的要求可以任意調(diào)整長(zhǎng)度，本實(shí)施例鑄坯為圓棒，直徑2 5毫米； 直線拉伸或盤(pán)圓拉伸冷變形エ序的方法與實(shí)例I相同，故省略。實(shí)例3 取鎳O. 4份，鉛2. 2份，微量元素O. 15份，鐵O. 2份，銅90份，鋅7. 05份；其中，微量元素由下列組分和重量份數(shù)組成鈦O. 03份，硼O. 01，錸O. 01份，鈰O. 01，錫O. 08份，鋁
O.01 份。水平連鑄鑄造管、棒、線及型材鑄坯エ序是將上述組份分別放入熔化爐內(nèi)，該熔化爐內(nèi)的熔化順序?yàn)橄燃尤?0份的銅，熔化爐內(nèi)的溫度為1100°C -1200°C，待銅溶化后加入
2.2份的鉛和7. 05份的鋅，將熔化爐內(nèi)的溫度上升為1200°C -1300°C，再向熔化爐內(nèi)加入
O.4份鎳，O. 2份鐵，上述O. 15份的微量元素，銅合金液體靜止20分鐘，再將熔化爐內(nèi)的銅合金液通過(guò)流槽流入保溫爐內(nèi)部，保溫爐溫度控制在1200°C -1300°C，銅合金液體經(jīng)結(jié)晶器凝固，并由牽引裝置引出，該結(jié)晶器內(nèi)設(shè)有銅合金內(nèi)套，銅合金內(nèi)套內(nèi)鑲有石墨套，該石墨套采用高純裂解石墨，牽引裝置由電機(jī)自動(dòng)控制牽引，牽引方式為拉-停-反推，進(jìn)入結(jié)晶器內(nèi)的冷卻水水溫為20°C _25°C，出結(jié)晶器的水溫度為30°C _45°C，從結(jié)晶器內(nèi)引出的鑄坯用冷水冷卻，水溫為25°C -30°C，每根鑄坯可根據(jù)成品的要求可任意調(diào)整長(zhǎng)度，本實(shí)施例鑄坯為圓棒，直徑25毫米；直線拉伸或盤(pán)圓拉伸冷變形エ序的方法與實(shí)例I相同，故省略。實(shí)例4 取鎳O. 5份，鉛3. O份，微量元素O. 2份，鐵O. 3份，銅91份，鋅5份；其中，微量元素由下列組分和重量份數(shù)組成鈦O. 04份，硼O. 01，錸O. 01份，鈰O. 02，錫O. I份，鋁O. 02份。水平連鑄鑄造管、棒、線及型材鑄坯エ序是將上述組份分別放入熔化爐內(nèi)，該熔化爐內(nèi)的熔化順序?yàn)橄燃尤?1份的銅，熔化爐內(nèi)的溫度為1100°C -1200°C，待銅溶化后加入
3.O份的鉛和5份的鋅，將熔化爐內(nèi)的溫度上升為1200°C -1300°C，再向熔化爐內(nèi)加入鎳
O.5份，鐵O. 3份，上述O. 2份的微量元素，銅合金液體靜止20分鐘，再將熔化爐內(nèi)的銅合金液通過(guò)流槽流入保溫爐內(nèi)部，保溫爐溫度控制在1200°C -1300°C，銅合金液體經(jīng)結(jié)晶器凝固，并由牽引裝置引出，該結(jié)晶器內(nèi)設(shè)有銅合金內(nèi)套，銅合金內(nèi)套內(nèi)鑲有石墨套，該石墨套采用高純裂解石墨，牽引裝置由電機(jī)自動(dòng)控制牽引，牽引方式為拉-停-反推，進(jìn)入結(jié)晶器內(nèi)的冷卻水水溫為20°C _25°C，出結(jié)晶器的水溫度為30°C _45°C，從結(jié)晶器內(nèi)引出的鑄坯用冷水冷卻，水溫為25°C -30°C，每根鑄坯可根據(jù)成品的要求可任意調(diào)整長(zhǎng)度，本實(shí)施例鑄坯為圓棒，直徑25毫米；直線拉伸或盤(pán)圓拉伸冷變形エ序的方法與實(shí)例I相同，故省略。結(jié)果如下

權(quán)利要求
1.一種高銅鉛黃銅材料，其特征在于包括以下的組份和重量份數(shù)鎳O. 1-0. 5份，鉛I. 3-3. O份，微量元素O. 064-0. 2份，鐵O. 1-0. 3份，銅88-91份，鋅5-10. 44份；其中，銅鋅中含有不可避免的雜質(zhì)O. 2份，上述微量元素由下列組分和重量份數(shù)組成鈦O. 01-0. 04份，硼 O. 001-0. 01 份，錸 O. 001-0. 01 份，鋪 O. 001-0. 02 份，錫 O. 05-0. I 份，鋁 O. 001-0. 02份。
2.一種高銅鉛黃銅材料的制備方法，其特征在于包括水平連鑄鑄造管、棒、線及型材鑄坯エ序，直線式拉伸或盤(pán)圓式拉伸冷變形エ序； 水平連鑄鑄造管、棒、線及型材鑄坯エ序是將上述組份分別放入熔化爐內(nèi)，該熔化爐內(nèi)的熔化順序?yàn)橄燃尤?8-91份的銅，熔化爐內(nèi)的溫度為1100°C -1200°C，待銅溶化后加入I. 3-3份的鉛和5-10. 44份的鋅，將熔化爐內(nèi)的溫度提升為1200°C -1300°C，再向熔化爐內(nèi)加入O. 1-0. 5份的鎳，O. 1-0. 3份的鐵和上述O. 064-0. 2份的微量元素，將銅合金液體靜止20-30分鐘，再將熔化爐內(nèi)的銅合金液通過(guò)流槽流入保溫爐，保溫爐溫度控制在1200°C -1300°C，銅合金液經(jīng)結(jié)晶器凝固并由牽引裝置引出，進(jìn)入結(jié)晶器內(nèi)的冷卻水溫為20 0C -25で，出結(jié)晶器的水溫度為30 0C -45 °C，從結(jié)晶器內(nèi)引出的坯料用冷水冷卻，水溫為25 0C -30 0C ； 直線式拉伸或盤(pán)圓式拉伸冷變形エ序是根據(jù)成品的形狀不同來(lái)決定采用直線拉伸或圓盤(pán)拉伸，道次加工率控制在20-30%，中間的退火溫度為550°C _650°C，成品退火溫度為200-300。。。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種高銅鉛黃銅材料的制備方法，其特征在于上述的管、棒、線及型材鑄坯根據(jù)成品要求可任意調(diào)整長(zhǎng)度。
全文摘要
一種高銅鉛黃銅材料，其技術(shù)要點(diǎn)是包括以下的組份和重量份數(shù)鎳0.1-0.5份，鉛1.3-3.0份，微量元素0.064-0.2份，鐵0.1-0.3份，銅88-91份，鋅5-10.44份；其中，銅鋅含不可避免雜質(zhì)0.2份，所述的微量元素由下列組分和重量份數(shù)組成鈦0.01-0.04份，硼0.001-0.01份，錸0.001-0.01份，鈰0.001-0.02份，錫0.05-0.1份，鋁0.001-0.02份；一種高銅鉛黃銅材料的制備方法，其特征在于包括水平連鑄鑄造管、棒、線及型材鑄坯工序，直線式拉伸或盤(pán)圓式拉伸冷變形工序；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了短流程、生產(chǎn)過(guò)程省略了熱加工變形工序、成本低。
文檔編號(hào)C21D1/26GK102703752SQ20121018673
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者廉旭, 廉英云, 李胤杰, 王善忠 申請(qǐng)人:鐵嶺富興銅業(yè)有限公司