高強度耐磨多元復雜黃銅合金擠制管棒材及其制作工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度耐磨多元復雜黃銅合金擠制管棒材，其特征在于：以α相為基，按重量百分比由以下組分組成：Cu：74％～77％，Al：7％～8.5％，Fe：2.5％～3％，Ni：1.1％～1.5％，Mn：0.9％～1.5％，Pb：0.25％～0.45％，Sn：0.1％～0.5％，余量為Zn，其他雜質元素≤0.5％。其制作工藝依次包括：a.配料；b.熔煉；c.連鑄；d.擠壓；e.定尺鋸切。本發(fā)明與現有技術相比的優(yōu)點是：首先，使黃銅合金擠制管棒材具備了高強度、高韌性耐磨、優(yōu)良耐磨機制、高耐介質腐蝕銅合金的能力；其次，保證了多元復雜黃銅成分均勻穩(wěn)定；有效解決了其易開裂、表面質量控制困難的技術關鍵。
【專利說明】高強度耐磨多元復雜黃銅合金擠制管棒材及其制作工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬管棒材，具體涉及一種高強度耐磨多元復雜黃銅合金擠制管棒材及其制作工藝。
【背景技術】
[0002]銅是現代工業(yè)發(fā)展不可缺少的關鍵工程材料，國內外新型銅合金研制開發(fā)熱潮方興未艾，誕生了一大批高性能、高技術含量的銅合金新品種、新技術。
[0003]黃銅是銅合金中最重要合金品種，以低成本性能優(yōu)良著稱于世，廣泛應用國民經濟各領域，但長期以來人們廣泛應用的是以a相和a+0相為基的單相或雙相黃銅合金，而對以P相為基的復雜黃銅研究應用較少，對以a相為基的復雜黃銅研究應用則更少。隨著現代科技進步，人們對復雜黃銅研究日益深入，發(fā)現通過加入多元少量合金元素即可大幅提高其性能，使材料產生許多具有實用化前景的新特性，如形狀記憶功能，高彈性，高強度，高耐磨、耐蝕、減磨性能等。其中最引人矚目是以P相為基的新型多元復雜黃銅，具高強度，優(yōu)良耐磨機制、極高耐介質腐蝕能力，更為可貴是其優(yōu)良熱加工性能，在鍛壓各種精密復雜高強耐磨零件方面，具有其他材料無法比擬的優(yōu)勢，在八十年代后國外已普及應用。近年來，隨著國內加工制造業(yè)發(fā)展，市場對高性能銅合金需求量不斷擴大，國內對以@相為基的新型高強耐磨多元復雜黃銅的研究開發(fā)應用也不斷擴大。
[0004]但國內外對以a相為基的新型高性能多元復雜黃銅研究應用還甚少，主要是由于該類合金工業(yè)化生產難度大，尤其是前道工序熔鑄工藝技術難，大批量經濟生產所必需采用的連鑄工序極易產生內裂或外表開裂。但隨著現代科技對復雜黃銅研究日益深入，發(fā)現此類多元復雜黃銅也具有:高強度、高韌性，優(yōu)良耐磨機制、優(yōu)良熱加工性能，還有更超高耐介質腐蝕能力。因此開發(fā)該類高性能合金品種，具有廣闊的市場發(fā)展前景和重大經濟價值。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明是為了解決上述不足，提供了一種高強度耐磨多元復雜黃銅合金擠制管棒材及其制作工藝。
[0006]本發(fā)明的上述目的通過以下的技術方案來實現:一種高強度耐磨多元復雜黃銅合金擠制管棒材，其特征在于:以a相為基，按重量百分比由以下組分組成:Cu:74%~77 %，Al:7 % ~8.5 %，Fe:2.5 % ~3 %，N1:1.1 % ~1.5 %，Mn:0.9 % ~1.5 %，Pb:
0.25%~0.45%, Sn:0.1%~0.5%，余量為Zn，其他雜質元素≤0.5%。
[0007]一種高強度耐磨多元復雜黃銅合金擠制管棒材及其制作工藝，包括以下步驟:
[0008]a.配料:按合金配比配料2500kg/爐；
[0009]b.熔煉:在熔煉爐中先投入部分銅熔化，木炭覆蓋；投入錳，熔劑覆蓋；投入鎳、鐵熔化；投入其余的銅熔化攪拌；投入鋅熔化；投入鋁、鉛、錫熔化后，加入舊料；全部熔化后，攪拌合金液5~10分鐘使其均勻，然后升溫投精煉劑進行除渣精煉，噴火精煉；取樣檢測化學成分合格，靜置保溫；靜置保溫、撈除渣之后，轉爐流至保溫爐；
[0010]C.連鑄:在保溫爐進行水平連鑄①140圓錠，鑄造速度為2.5~4m/h，“紅錠”引鑄，鋸切成錠子；
[0011]d.擠壓:在斜底式燃油加熱爐或工頻感應加熱爐把錠子加熱至600~750°C，擠壓速度為15~35mm/s,擠壓比為15~35,熱擠壓得擠制管/棒,進行熱態(tài)矯直；
[0012]e.定尺鋸切。
[0013]本發(fā)明與現有技術相比的優(yōu)點是:
[0014]首先，研究確定合適黃銅合金品種化學成分，構成以a相為基，通過合金元素間的相互作用，在復雜黃銅基體上形成成分復雜、均勻穩(wěn)定分布、硬度極高的耐磨相，形成合理耐磨機制，保證材料具優(yōu)良耐磨性能。使之具備了高強度、高韌性耐磨、優(yōu)良耐磨機制、高耐介質腐蝕銅合金的能力，其擠制態(tài)力學性能:抗拉強度:700~750MPa，硬度HB:180~220，延伸率>8%?？勺鳛榘簝r青銅的優(yōu)良代用材料，為高強度、高韌性耐磨、耐介質腐蝕銅管棒市場提供大批量、低成本的高性能新材料。
[0015]其次，解決了其生產的關鍵技術，采用適于大生產的熔煉水平連鑄-熱擠壓技術，保證了多元復雜黃銅成分均勻穩(wěn)定，研發(fā)了適合此合金特性的熔煉水平連鑄工藝，有效解決了其易開裂、表面質量控制困難的技術關鍵，從而大幅提高了生產成材率，使生產工藝技術成熟化，適于大規(guī)模產業(yè)化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明進一步詳述:
[0018]一種高強度耐磨多元復雜黃銅合金擠制管棒材，其特征在于:以a相為基，按重量百分比由以下組分組成:Cu:74%~77%，A1:7%~8.5%,Fe:2.5%~3%，N1:1.1%~
1.5%，Mn:0.9%~1.5%，Pb:0.25%~0.45%，Sn:0.1%~0.5%，余量為 Zn，其他雜質元素≤0.5% o
[0019]如圖1所示，一種高強度耐磨多元復雜黃銅合金擠制管棒材及其制作工藝，包括以下步驟:
[0020]a.配料:按合金配比配料2500kg/爐；
[0021]b.熔煉:在熔煉爐中先投入部分銅熔化，木炭覆蓋；投入錳，熔劑覆蓋；投入鎳、鐵熔化；投入其余的銅熔化攪拌；投入鋅熔化；投入鋁、鉛、錫熔化后，加入舊料；全部熔化后，攪拌合金液5~10分鐘使其均勻，然后升溫投精煉劑進行除渣精煉，噴火精煉；取樣檢測化學成分合格，靜置保溫；靜置保溫、撈除渣之后，轉爐流至保溫爐；
[0022]c.連鑄:在保溫爐進行水平連鑄①140圓錠，鑄造速度為2.5~4m/h，“紅錠”引鑄，鋸切成錠子；
[0023]d.擠壓:在斜底式燃油加熱爐或工頻感應加熱爐把錠子加熱至600~750°C，擠壓速度為15~35mm/s,擠壓比為15~35,熱擠壓得擠制管/棒,進行熱態(tài)矯直；
[0024]e.定尺鋸切。[0025]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明 的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種高強度耐磨多元復雜黃銅合金擠制管棒材，其特征在于:以a相為基，按重量百分比由以下組分組成:Cu:74%~77%，Al:7%~8.5%, Fe:2.5%~3%，N1:1.1%~1.5%,Mn:0.9%~1.5%,Pb:0.25%~0.45%, Sn:0.1%~0.5%，余量為 Zn，其他雜質元素≤0.5%。
2.一種高強度耐磨多元復雜黃銅合金擠制管棒材及其制作工藝，包括以下步驟: a.配料:按合金配比配料2500kg/爐； b.熔煉:在熔煉爐中先投入部分銅熔化，木炭覆蓋；投入錳，熔劑覆蓋；投入鎳、鐵熔化；投入其余的銅熔化攪拌；投入鋅熔化；投入鋁、鉛、錫熔化后，加入舊料；全部熔化后，攪拌合金液5~10分鐘使其均勻，然后升溫投精煉劑進行除渣精煉，噴火精煉；取樣檢測化學成分合格，靜置保溫；靜置保溫、撈除渣之后，轉爐流至保溫爐； c.連鑄:在保溫爐進行水平連鑄0140圓錠，鑄造速度為2.5~4m/h，“紅錠”引鑄，鋸切成錠子； d.擠壓:在斜底式燃油加熱爐或工頻感應加熱爐把錠子加熱至600~750°C，擠壓速度為15~35mm/s,擠壓比為15~35,熱擠壓得擠制管/棒,進行熱態(tài)矯直； e.定尺鋸切。
【文檔編號】C22C9/04GK103484713SQ201310021600
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權日:2013年1月22日
【發(fā)明者】阮偉光, 李紹遴, 梁紹 申請人:阮偉光