本发明涉及铜棒制备领域，具体涉及抗脱锌黄铜棒及其生产工艺。
背景技术：
铅黄铜具有优良的冷热加工性能、极好的切削性能和自润滑等特点，能满足各种形状零部件的铸造、锻造、机加工、抛光等工艺，因此铅黄铜被广泛应用于电子电讯、家电、航天航空、汽车、五金装饰、船舶制造以及卫浴水暖等行业。现有的低铅环保引铸黄铜棒表面质量差,不易抛光电镀，加工难度大，切削加工中很容易开裂，冲压成型中更易开裂，且抗脱锌、耐腐蚀性能不好，因此大部分生产厂家不得不沿用含铅的黄铜棒来生产复杂零部件，这种铅黄铜棒具有良好的切削性能，应用于五金制品、自行车、制笔、电子、电池、家用电器、通讯、钟表等各行各业。但铅是对人体危害相对较大的重金属之一，而且铅排入环境不易除去，并在环境中积累起来，极易对生物和人体产生一定的毒性作用，特别是对儿童的脑神经和肾功能造成不可逆转的损伤，严重的会造成血铅、脑铅中毒、智力迟钝、痴呆、好动等不良后果。因此现在国内外都在致力于无铅铜棒的开发应用。目前，我国市场上替代铅黄铜的无铅环保黄铜使用量相对较多的主要有铋黄铜和硅黄铜。铋黄铜的切削性能比较接近铅黄铜，但铋黄铜却存在明显的缺点，即对冷却速度有很高的敏感性，容易造成开裂，另一方面无铅铋黄铜焊接性能差，因此给零部件加工带来难度，这是因为铋黄铜在300～450℃(中温)之间有很严重的热脆现象，在这一温度段的焊接头很容易开裂，其可靠性很值得怀疑；同时无铅铋黄铜在后续金属切削加工时，如果冷却不好也容易产生热裂，所以铋黄铜很难获得广泛的推广和使用。作为铅黄铜另一种替代品的硅黄铜，其优点是热加工性能好，可焊性好，也有优良的抗脱锌性能和抗应力腐蚀性能，但切削性能与铋黄铜相差较多，冷加工效率低，切削时刀具易磨损；该无铅硅黄铜，其中的铜添加量较高，一般达73～77％左右，甚至更高至79～83％，因此，原料成本也比铋黄铜高得多。中国专利号为zl：201110006965.8公开一种无铅易切削耐腐蚀硅铋黄铜合金,该合金由以下质量百分比的各组分组成：cu60.0％～65.0％，si0.6％～1.8％，bi0.2％～1.5％，al0.02％～0.5％，ni+mn+sn＜1.5％，镧铈合金0.01％～0.5％，b0.002％～0.02％，其余为锌及总量不大于0.5％的杂质。该专利研究人员在含有硅元素的黄铜基体中添加铋，以改善黄铜的切削性能、热加工性能和抗应力腐蚀性能，防止材料力腐蚀的开裂。但是，上述专利为了显著改善基体的切削性能，其成分中硅含量都在0.4%以上，导致材料硬度显著增大，严重降低基体的切削性能，影响材料的使用性能，另外，上述专利加入含量>0.6%的bi，不仅浪费材料成本容易形成不连续点状分布在基体中，容易引起热脆，影响材料的整体性能。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，
提供抗脱锌黄铜棒及其生产工艺。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：抗脱锌黄铜棒，其特征在于，由下述质量百分比的原料组成：
fe0.03-0.06%；
ag0.03-0.04%；
bi0.05-0.08%；
pb0.02-0.06%；
ni0.02-0.05%；
zn0.001-0.05%；
mg0.03-0.05%；
si0.008-0.018%；
cr0.01-0.03%；
zr0.006-0.018%；
b元素变质细化剂0.005-0.0054%；
砷铜合金0.06-0.016%；
其余量为cu及杂质。
上述抗脱锌黄铜棒可进一步设置为：在保温炉中合金液体保持在1350℃-1480℃，经过输出管输出，并经过慢冷却液体冷却后在出口以800℃-900℃进行热挤压。
抗脱锌黄铜棒的生产工艺，其特征在于：所述铜棒通过热挤压经过大于80℃热水以380℃～420℃/min冷却后，再经过高频频率为270～320千赫交流电式电磁加热将表面温度加热至950～1050℃，同时对表面喷涂si粉的工序制成，所述热挤压步骤包含
1）输出：将合金液体输入保温炉中，使用液压装置驱动活塞压缩保温炉中的合金液体输出；
2）冷却：合金液体进入冷却液体仓中，冷却后通过输出端向外输出；
3）引铸：用牵引机开始引铸，开始引铸前应将保温炉中的铜水温度升到小喷火，工业电压为250v，同时给水冷套中送入少量水,水量为2.5l/s，准备工作做好后开始引棒，刚开始引棒时牵引机速度调慢至50～70mm/min，直到引棒成功，引棒成功后将电压降到180v，调整牵引机速度调至60～80mm/min，并打开冷却水开关，水量为5.0l/s,引棒长度达到一米以上可将拉速调整到工艺要求的速度80～100mm/min，待引棒正常后，将牵引机同步锯调整到需要锯切的长度，锯成铜棒。
本发明的有益效果为：通过原料中添加微量的铋、硅等元素保证材料的强度和加工性能，同时在铜棒热挤压处理表面高频电磁加热及喷涂硅离子，使得铜棒含铅量低，抗脱锌效果好，同时表面强度高兼具较好的易加工性能。添加少量的ni提高了抗脱锌效果。zn、mg、ag、al、zr使铜的再利用过程中混入的s无害，降低中温脆性，提高延展性和耐热特性。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
抗脱锌黄铜棒，其特征在于，由下述质量百分比的原料组成：
fe0.03%；
ag0.03%；
bi0.05%；
pb0.02%；
ni0.005%；
zn0.005%；
mg0.03%；
si0.008%；
cr0.013%
zr0.006%；
b元素变质细化剂0.005%；
砷铜合金0.06%
其余量为cu及杂质。
上述抗脱锌黄铜棒的生产工艺：通过热挤压经过大于80℃热水以420℃/min冷却后，再经过高频频率为280千赫交流电式电磁加热将表面温度加热至1000℃，同时对表面喷涂si粉的工序制成，热挤压步骤包含
1）输出：将合金液体输入保温炉中，使用液压装置驱动活塞压缩保温炉中的合金液体输出；
2）冷却：合金液体进入冷却液体仓中，冷却后通过输出端向外输出；
3）引铸：用牵引机开始引铸，开始引铸前应将保温炉中的铜水温度升到小喷火，工业电压为250v，同时给水冷套中送入少量水,水量为2.5l/s，准备工作做好后开始引棒，刚开始引棒时牵引机速度调慢至50～70mm/min，直到引棒成功，引棒成功后将电压降到180v，调整牵引机速度调至65mm/min，并打开冷却水开关，水量为5.0l/s,引棒长度达到一米以上可将拉速调整到工艺要求的速度80mm/min，待引棒正常后，将牵引机同步锯调整到需要锯切的长度，锯成铜棒。