专利名称：稀土高锌铜合金材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及锌铜合金材料，具体是稀土锌铜合金材料及其制备的方法。
背景技术：
目前对于不承受高温重载荷的耐磨蚀铜合金零配件如仪器、仪表壳体、支架、散热器管、螺母、螺杆、工艺美术装饰制品、建筑装潢制品或者在冷却介质条件下工作的蜗轮、轴瓦、衬套、摩擦圈、挤压工件用材料，普遍采用黄铜和青铜材料，由于黄铜和青铜材料中纯铜含量大于60％，大部分材料中含有一定量的锡、镍、铬、钴等昂贵的元素，使得零配件的制造成本较高。
发明内容
本发明的目的是降低铜元素含量，提高铜合金零配件的机械性能和耐腐蚀、耐磨性能。
稀土高锌铜合金材料，按重量百分比计量其成分为RE 0.05～3.50％，Cu43.00～48.00％，Mn 1.50～3.50％，Pb 1.50～3.50％，Fe 0.50～2.50％，Al0.10～2.00％，余量为Zn，其它杂质≤1％。
稀土高锌铜合金材料的制备方法，按上述的合金成分进行配料，将配好的原材料预热后装入电炉或者火焰反射炉中熔化，待温度升至1150～1350℃时加入合金净化剂，排气、清渣，然后用钟罩压入混合RE，充分搅拌合金液，然后静置3～8分钟，最后耙去合金液表面的熔渣，出炉浇注成铸件或者挤压型材用的棒料。
本发明的有益效果为其成分中的Zn、Cu是材料的基本元素与Mn、Fe、Al、RE等元素形成含Zn和Cu等元素的固溶体，提高材料的综合性能；Mn能固溶于Cu中起到强化作用，并显著提高材料的机械性能和对海水、氯化物的耐腐蚀能力；Fe元素与Zn化合生成FeZn7颗粒，使液态合金凝固时析出而成为晶核，细化合金晶粒组织；Pb几乎不熔于铜合金中，是以点状形式分布在晶界上，当材料工作时起到自润滑性能，提高铜合金材料的耐磨性能；Al在熔炼过程中可以减少Zn的蒸发，降低Zn在熔炼过程中的烧损，并能在工件表面形成具有很强的抗氧化能力的Al2O3薄膜，提高材料的耐腐蚀性能和表面光洁度，还能使工件表面泛金黄色；混合稀土可净化合金、细化晶粒、强化固溶体和提高材料的抗氧化性能，还能提高材料在型材挤压过程中的高温抗裂性能和塑性成型能力；稀土高锌铜合金材料的铸态硬度HB≥80，性能稳定。
具体实施例方式
按重量百分比计算，本发明的成分为RE 0.05～3.50％，Cu 43.00～48.00％，Mn 1.50～3.50％，Pb 1.50～3.50％，Fe 0.50～2.50％，Al 0.10～2.00％，余量为Zn，其它杂质≤1％。按上述的合金成分进行配料，将配好的原材料预热后装入电炉或者火焰反射炉中熔化，待温度升至1150～1350℃时加入合金净化剂，排气、清渣，然后用钟罩压入混合RE，充分搅拌合金液，然后静置3～8分钟，最后耙去合金液表面的熔渣，取样做炉前检查和分析，调整合金成分，合格后出炉浇注成铸件或者挤压型材用的棒料。
或者按上述合金成分配料，将配好的原材料纯Fe屑加入到坩埚底部、金属Mn或者65％Mn-Fe和纯Cu等一次性装入电炉或者火焰反射炉中熔化，待合金化清后加入Pb锭，温度升至1150～1350℃时加入Al锭后再加入Zn锭，然后加入合金净化剂，排气、清渣，最后用钟罩压入混合RE，充分搅拌合金液之后静置3～8分钟后耙去合金液表面的熔渣，取样做炉前检查和分析，调整合金成分，合格后出炉浇注；炉前检查试样为120mm×10mm×10mm条状，折断弯角15度左右，断口表面平整，组织细密，无偏析和氧化夹渣，颜色呈灰白色为合格，然后将合格的液态合金浇注铸件或者挤压型材用的棒料，经过机械加工后完成低成本的新型稀土高锌铜合金材料零配件。
权利要求
1.稀土高锌铜合金材料，其特征在于按重量百分比计量其成分为RE 0.05～3.50％，Cu 43.00～48.00％，Mn 1.50～3.50％，Pb 1.50～3.50％，Fe 0.50～2.50％，Al 0.10～2.00％，余量为Zn，其它杂质≤1％。
2.稀土高锌铜合金材料制备方法，其特征在于按权利要求1所述的合金成分进行配料，将配好的原材料预热后装入电炉或者火焰反射炉中熔化，待温度升至1150～1350℃时加入合金净化剂，排气、清渣，然后用钟罩压入混合RE，充分搅拌合金液，然后静置3～8分钟，最后耙去合金液表面的熔渣，出炉浇注成铸件或者挤压型材用的棒料。
3.根据权利要求2所述的稀土高锌铜合金制备方法，其特征在于将配好的原材料纯Fe屑加入到坩埚底部、Mn或者65％Mn-Fe和纯Cu等一次性装入电炉或者火焰反射炉中熔化，待合金化清后加入Pb锭，温度升至1150～1350℃时加入Al锭后再加入Zn锭，然后加入合金净化剂，排气、清渣，最后用钟罩压入混合RE，充分搅拌合金液之后静置3～8分钟后耙去合金液表面的熔渣，出炉浇注成铸件或者挤压型材用的棒料。
全文摘要
稀土高锌铜合金材料及其制备方法，按重量百分比计量其成分为RE0.05～3.50％，Cu 43.00～48.00％，Mn 1.50～3.50％，Pb 1.50～3.50％，Fe0.50～2.50％，Al 0.10～2.00％，余量为Zn，其它杂质≤1％。其制备方法为其特征在于按权利要求1所述的合金成分进行配料，将配好的原材料预热后装入电炉或者火焰反射炉中熔化，待温度升至1150～1350℃时加入合金净化剂，排气、清渣，然后用钟罩压入混合RE，充分搅拌合金液，然后静置3～8分钟，最后耙去合金液表面的熔渣，出炉浇注成铸件或者挤压型材用的棒料。
文档编号C22C1/02GK1869269SQ20061004198
公开日2006年11月29日 申请日期2006年3月22日 优先权日2006年3月22日
发明者苏义祥, 门志慧, 张国祥, 路阳 申请人:兰州理工大学