专利名称：一种耐蚀锡黄铜合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种耐蚀锡黄铜合金，属金属材料的合金化及材料防腐蚀技术领域。
背景技术：
现有锡黄铜耐蚀合金的主要牌号为HSn70-1，其各组份按重量百分比计分别为Cu 69.0～71.0％、Sn 0.8～1.3％、其余为Zn及总量不大于0.05％的杂质。该锡黄铜耐蚀合金虽具有较好的耐冲刷腐蚀和脱锌腐蚀能力，但在含NH4+、Cl-、高盐等恶劣水质条件下使用时，其抗蚀能力较差，易被腐蚀，造成管材泄漏，从而影响了汽轮机、冷凝器等应用锡黄铜耐蚀合金管进行冷凝换热的设备的使用寿命。
随着环境污染等问题日益突出，冷凝管使用环境更加恶劣，对用于制造冷凝管的耐蚀合金的耐蚀性能也提出了更高的要求。现有的HSn70-1合金在污染较大的水质中使用时，其寿命只有3～5年，换管频繁，不仅降低了机组的效率，而且增加了消耗，导致成本上升，因此现有的锡黄铜耐蚀合金已难以满足冷凝管合金材料的使用要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有较理想的耐蚀性能和力学性能的耐蚀锡黄铜合金。
本发明为一种耐蚀锡黄铜合金，包含有锌，铜，锡，其特征在于还同时包含砷，钛，镍，铬，硼等，其各组份的组成按重量百分比计分别为铜(Cu)69.0～71.0％，锡(Sn)0.8～1.3％，砷(As)0.03～0.06％，钛(Ti)0.01～0.10％，镍(Ni)0.05～1.0％，铬(Cr)0.01～0.50％，硼(B)0.001～0.10％，其余为锌(Zn)及总量不大于0.05％的杂质。
所述各组份的组成按重量百分比计可分别优先为铜(Cu)69.0～71.0％，锡(Sn)0.8～1.3％，砷(As)0.03～0.06％，钛(Ti)0.01～0.06％，镍(Ni)0.05～0.50％，铬(Cr)0.02～0.30％，硼(B)0.02～0.10％，其余为锌(Zn)及总量不大于0.05％的杂质。
所述的砷(As)可以铜-砷(Cu-As)中间合金的方式加入锌(Zn)锭和锡(Sn)锭中。所述的钛(Ti)可以铜-钛(Cu-Ti))中间合金的方式加入锌(Zn)锭和锡(Sn)锭中。所述的镍(Ni)可以铜-镍(Cu-Ni)中间合金的方式加入锌(Zn)锭和锡(Sn)锭中。所述的铬(Cr)可以铜-铬(Cu-Cr)中间合金的方式加入锌(Zn)锭和锡(Sn)锭中。所述的硼(B)可以铜-硼(Cu-B)中间合金的方式加入锌(Zn)锭和锡(Sn)锭中。
本发明在现有锡黄铜耐蚀合金的基础上，针对该材料在使用中主要的腐蚀类型，添加微量的砷(As)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、硼(B)元素，通过微合金化在材料表面形成含微量元素的特殊表面膜，阻止二次表面的腐蚀，从而提高了耐蚀性能，其配比设计合理，与现有锡黄铜耐蚀合金相比，在溶解固形物4500mg/l、NH4+100mg/l、Cl-2200mg/l、泥沙量600mg/l以下的恶劣水质、污染水质环境下以及大型火力发电机组用冷凝器中，具有更好的耐蚀性能。本发明所述的耐蚀锡黄铜合金可广泛用于冷凝器、汽轮机、换热器用管材的制造等领域。在内陆水质中的使用性能更佳，用本发明所述耐蚀锡黄铜合金制作的热交换器用铜合金管的使用寿命可达15年以上。
具体实施例方式
本合金的制备采用工频有芯感应电炉，在铜锌合金熔体中，按成份配比和加料顺序，加入锌(Zn)锭、锡(Sn)锭及铜-砷(Cu-As)、铜-钛(Cu-Ti))、铜-镍(Cu-Ni)、铜-铬(Cu-Cr)、铜-硼(Cu-B)中间合金等材料，采用立式半连续浇铸，制备出圆柱形耐蚀锡黄铜合金锭。其各组份的加入量按重量百分比计分别为铜(Cu)69.0～71.0％，锡(Sn)0.8～1.3％，砷(As)0.03～0.06％，钛(Ti)0.01～0.06％，镍(Ni)0.05～0.5％，铬(Cr)0.02～0.3％，硼(B)0.02～0.10％，其余为锌(Zn)。
权利要求
1.一种耐蚀锡黄铜合金，包含有锌，铜，锡，其特征在于还同时包含砷，钛，镍，铬，硼，其各组份的组成按重量百分比计分别为铜(Cu)69.0～71.0％，锡(Sn)0.8～1.3％，砷(As)0.03～0.06％，钛(Ti)0.01～0.10％，镍(Ni)0.05～1.0％，铬(Cr)0.01～0.50％，硼(B)0.001～0.10％，其余为锌(Zn)及总量不大于0.05％的杂质。
2.按权利要求1所述的一种耐蚀锡黄铜合金，其特征在于所述各组份的组成按重量百分比计分别为铜(Cu)69.0～71.0％，锡(Sn)0.8～1.3％，砷(As)0.03～0.06％，钛(Ti)0.01～0.06％，镍(Ni)0.05～0.50％，铬(Cr)0.02～0.30％，硼(B)0.02～0.10％，其余为锌(Zn)及总量不大于0.05％的杂质。
3.按权利要求1或2所述的一种耐蚀锡黄铜合金，其特征在于所述的砷(As)以铜-砷(Cu-As)中间合金的方式加入锌(Zn)锭和锡(Sn)锭中。
4.按权利要求1或2所述的一种耐蚀锡黄铜合金，其特征在于所述的钛(Ti)以铜-钛(Cu-Ti))中间合金的方式加入锌(Zn)锭和锡(Sn)锭中。
5.按权利要求1或2所述的一种耐蚀锡黄铜合金，其特征在于所述的镍(Ni)以铜-镍(Cu-Ni)中间合金的方式加入锌(Zn)锭和锡(Sn)锭中。
6.按权利要求1或2所述的一种耐蚀锡黄铜合金，其特征在于所述的铬(Cr)以铜-铬(Cu-Cr)中间合金的方式加入锌(Zn)锭和锡(Sn)锭中。
7.按权利要求1或所述的一种耐蚀锡黄铜合金，其特征在于所述的硼(B)以铜-硼(Cu-B)中间合金的方式加入锌(Zn)锭和锡(Sn)锭中。
全文摘要
一种耐蚀锡黄铜合金，属金属材料的合金化及材料防腐蚀技术领域，包含有锌，铜，锡，砷，钛，镍，铬，硼等，其各组份的组成按重量百分比计分别为铜(Cu)69.0～71.0％，锡(Sn)0.8～1.3％，砷(As)0.03～0.06％，钛(Ti)0.01～0.10％，镍(Ni)0.05～1.0％，铬(Cr)0.01～0.50％，硼(B)0.001～0.10％，其余为锌(Zn)及总量不大于0.05％的杂质。本发明配比设计合理，在现有锡黄铜耐蚀合金的基础上，针对该材料在使用中主要的腐蚀类型，添加微量的砷(As)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、硼(B)元素，通过微合金化在材料表面形成含微量元素的特殊表面膜，阻止二次表面的腐蚀，从而提高了耐蚀性能。
文档编号C22C9/04GK1546701SQ200310109160
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月3日 优先权日2003年12月3日
发明者赵学龙, 曹建国, 庹威, 冯海良, 傅林忠, 冯亚丽, 游启华, 钟伟平, 杨继德, 刘琥, 李峰 申请人:海亮集团浙江铜加工研究所有限公司, 海亮集团有限公司, 浙江海亮股份有限公司