一种环保含铋黄铜铸锭的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环保铜铸锭，尤其是一种用于水暖卫浴零部件的环保含铋铜铸锭 的制备方法。
【背景技术】
[0002] 当前，在水暖卫浴行业中所用的水龙头、管接件等制品大多数采用铅黄铜，其铅含 量在2%-3. 5%。铅在黄铜合金中能改善铸造性，减少铸造缺陷的作用，有利于提高合金的切 削性和制品的耐压性。但铅是一种有害元素，特别在饮用水质及有机酸作用下铜合金中的 铅会缓慢析出而使水受到污染，危害人体健康；另外，铅黄铜在熔炼和切削加工、抛光时，当 温度达到400-500°C时，铅及其化合物的挥发量较大，铅蒸汽与空气中的粉尘可形成颗粒物 而污染环境。
[0003] 随着环保意识不断增加，研发铅黄铜的替代品已成为必然趋势。近几年来，在环保 铜合金方面也取得了较大的进展，主要通过添加碲、硒、铋、锑等元素，利用其断屑特性来改 善无铅后的切削性能，这些铜合金在熔炼铸造时主要采用连续铸造工艺，容易出现铸锭表 面有气孔、裂纹、夹杂现象，造成后道切削加工、抛光时易开裂。
[0004] 目前中国申请的专利《无铅易切削低锑铋黄铜合金及其制造方法》、《易切削的 无铅耐蚀低硼铋黄铜合金》，其合金成分组成中含有锑、硼等元素，均采用合金化处理和覆 盖保护方法熔炼，并在1040°c下连续铸造成黄铜铸锭；另一项已公开的《无铅易切削黄铜 合金材料和它的制造方法》，其成分及制造方法分别是：该合金含有铜：60. 0~62. 0%，铋： 0? 5~2. 2%、铝：0? 01~0? 1%、锡：0? 5~1. 6%、磷：0? 04~0? 15%、其余为锌和不可避免的 杂质成分，需在460~600°C温度下进行30分~4小时热处理，以70°C /小时以下的冷却 速度缓冷。上述铜合金成分配比较复杂、工艺流程控制精确，因此，市场售价高，也不利于水 暖卫浴零部件生产企业的锻造、铸造及成型加工。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺合理、制造成本低的环保含铋黄铜铸 锭的制备方法，制得的环保含铋黄铜铸锭具有优良的切削性、铸造性及抛光电镀性能。
[0006] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种环保含铋黄铜铸锭的制备方 法，其特征在于包括以下步骤 ：
[0007] 1)按照环保含铋黄铜铸锭的合金组成进行加料，加料质量配比分别为：1〇~15% 的回料、25~30%的锌锭、45~55%的紫铜、5~10%的锌锭以及小于2%的铋锭、铝锭，将上 述原料按顺序投入工频熔炼炉，升温至原料完全熔化，得到熔液，
[0008] 其中环保含铋黄铜铸锭的合金组成为：铜：59~62wt%、铋：0? 5~1. Owt%、铝： 0? 5 ~0? 7wt%、锡：< 0? 2wt%、硅：< 0? 05wt%、镍：< 0? lwt%、铅：< 0? 12wt%，其余为锌和 不可避免的杂质，不可避免的杂质的总和在合金中的含量不超过〇.3wt%，铜加锌的量大于 97. 5wt°/〇 ；
[0009] 2)加入辅料熔剂：在上述约1800~2000kg熔液中加入1~3Kg清渣剂，充分搅拌 均匀后，搅棒从炉底往上翻腾使气体充分排出，搅拌后静止5~lOmin进行捞渣；在第一次 熔炼工频炉喷火3~7min后，静止5~lOmin，将炉内的渣打捞干净，往炉内加入2~4Kg 的黄铜精炼除气剂，用压勺慢慢压入炉低，然后喷火；接着再加入1〇〇~150Kg晶粒细化剂， 采用压勺将晶粒细化剂快速压入炉低，然后搅拌2~3min ;第二次升温喷火5~lOmin，静 止5~lOmin后进行浇铸，然后进行光谱测试合格后，喷火后将炉内表面的浮渣打捞干净；
[0010] 3)封闭履带式浇铸：在浇铸区域进行封闭，并在顶部设置吸尘装置，以履带式传输 方式，将浇铸好的铜锭进行浇铸，浇铸温度控制在1040~1070°之间；
[0011] 4)最后，进行抛光检验和氨熏检验。
[0012] 作为优选，所述环保含铋黄铜铸锭的组成为：铜：60~62wt%、铋：0. 8~1. Owt%、 铝：0? 5 ~0? 6wt%、锡：< 0? 2wt%、硅：< 0? 05wt%、镍：< 0? lwt%、铅：< 0? 10wt%，其余为 锌和不可避免的杂质。
[0013] 作为优选，所述回料的成分组成为：Cu :57~65wt%、Pb :< 0? 5wt%、Fe :< 0? 3wt%、 Sn :< lwt%、Ni :< 0. 25wt%、Al :< 2wt%，其余为锌和不可避免的杂质。
[0014] 再改进，所述抛光检验的具体过程为：
[0015] a、每炉至少取3个样，要求对每炉铜锭浇注前部分、浇注中间部分、浇注后部分三 个环节进行抽验；
[0016] b、用切割机沿铜锭中部切取厚度19~21mm的小铜块，取内表面；
[0017] c、切割的铜锭依次经过180#、360#、600#、布轮、精抛轮的断面抛光处理；
[0018] d、用干布擦干净表面，目测距离为200mm~300mm，照度不低于3001x，不得借助任 何放大器；
[0019] e、铸锭断面允许有轻微的、个别的气孔、夹杂及分层，其大小应符合缺陷判定标 准。
[0020] 与现有技术相比，本发明的优点在于：采用自动化、环保浇铸方式，不仅提高了生 产效率，环境污染影响小，而且消除了铜铸锭表面气孔、裂纹、夹杂等现象，制得的含铋黄铜 铸锭，符合环保健康的要求，能很好的满足机加、抛光，电镀等要求，具有良好的抛光电镀性 能，适用于重熔锻造件、铸件以及切削加工成型的零部件，同时制造成本低，为下游企业提 供优质的铜铸锭，具有市场竞争优势。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明的环保含铋黄铜铸锭的切削性能照片；
[0022] 图2是本发明的环保含铋黄铜铸锭的铸造性能照片；
[0023] 图3是本发明的环保含铋黄铜铸锭的铸造性能照片；
【具体实施方式】
[0024] 以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
[0025] 以DHBi62黄铜为例：
[0026] 本实施例的含铋黄铜铸锭的优选组成：铜：60~62wt%、铋：0? 8~1. Owt%、铝： 0? 5 ~0? 6wt%、锡：< 0? 2wt%、硅：< 0? 05wt%、镍：< 0? lwt%、铅：< 0? 10wt%，其余为锌和 不可避免的杂质，不可避免的杂质的总和在合金中的含量不超过0. 3wt%，铜加锌的量大于 97. 5wt%〇
[0027] 本实施例的环保含铋黄铜铸锭的制备方法，通过以下几个步骤：