一种无铅稀土合金新材料合金管及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及合金棒材领域，具体设及一种无铅稀上合金新材料合金管及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 锡青铜W锡为主要合金元素的青铜，含锡量一般为3-14质量％，其具有较高的力 学性能、耐磨性能和耐蚀性，易切削加工，针焊和焊接性能好，收缩系数小，无磁性等优点， 广泛用于弹性元件和耐磨零件的制造。
[0003] 现有的锡青铜材料为了实现改善削切性能往往会添加化元素，众所周知，元素铅 对人体和环境都是一种毒害物质，随着人们环保意识的提高，国内外市场日益要求开发新 型不含铅元素并且削切性能相当的铜合金。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无铅稀±合金新材料合金管 及其制备方法，在不增加成本的情况下，不仅保留了现有锡青铜的切屑等机械性能而且添 加了去除氧和减少铜合金缺陷的稀±材料，同时去除了对环境有害的铅，最终满足新型合 金环保性能的要求。 阳〇化]为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
[0006] 一种无铅稀±合金新材料合金管，由W下重量百分数的组分组成：锋7-9%，锡 2-4%，娃 1-4%，祕 0. 5-1. 5%，铁 0. 02-0. 65%，儘：0. 1-0. 5%，侣：0. 03-0. 3%，稀±材料 0. 02-0. 1%，余量为铜。
[0007] 优选地，本发明的无铅稀±合金新材料合金管，由W下重量百分数的组分组成：锋 7%，锡4%，娃4%，祕0. 5%，铁0.02%，儘0. 5%，侣0.03%，稀±材料0.02%，余量为铜。
[0008] 优选地，本发明的无铅稀±合金新材料合金管，由W下重量百分数的组分组成：锋 8%，锡 3%，娃 3. 5%，祕 1. 25%，铁 0. 45%，儘 0. 3%，侣 0. 1%，稀±材料 0. 06%，余量为 铜。
[0009] 优选地，本发明的无铅稀±合金新材料合金管，由W下重量百分数的组分组成：锋 9%，锡2%，娃1%，祕0. 75%，铁0. 65%，儘0. 1%，侣0. 3%，稀±材料0. 1%，余量为铜。
[0010] 进一步地，所述铜为电解铜。
[0011] 进一步地，所述稀±材料包括重量百分数大于30%的铜。
[0012] 本发明提供一种无铅稀±合金新材料合金管的制备方法，包括W下步骤：
[0013] 1)按照配比重量将电解铜、锡、锋、娃置于电炉内，加热到1250-1300°C待完全烙 化后,保溫至1200C;
[0014] 2)将祕、铁、儘、侣进行粉末化处理，并按照配比重量与稀±材料均匀混合；将混 合完成粉末添加到步骤1)中的烙融合金液体当中。
[0015] 3)将步骤2)中混合有粉末的合金烙融液体转移至保溫炉中，用揽拌工具将完全 烙化的合金液体充分揽拌后，在其上面覆盖高纯度鱗片状石墨粉W防止其氧化，将保溫炉 设定溫度在1100-1150°c保溫，保溫时间为1. 2-1.化；
[0016] 4)保溫结束后，采用德国进口斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检 验，取样次数为3-5次，W确定其合金成分在上述合格的范围之内；
[0017] 5)进一步保溫40-60分钟后，重新升溫至1300°C，并开启工频电炉的振动装置，振 动频率为1次/秒，采用水平连铸方法铸制成规定内径、外径和长度的空屯、合金管；
[001引 6)挤压前退火，用箱式退火炉对空屯、合金管进行退火处理：退火溫度为 200-300°C，退火时间为20-30分钟，W便于挤压；
[0019] 7)用光锭机对退火后的毛巧空屯、合金管进行表面加工，加工为表面光洁的空屯、合 金管，采用2000吨双动挤压机挤压，空屯、合金管加热溫度为100-150°C，挤压溫度为300°C， 挤压速度V= 6mm/s，经过多次挤压后得到半成品规格的内径、外径和长度的空屯、合金管；
[0020] 8)将挤压而成的合金棒用超声波探伤仪进行裂痕及气孔探伤，W挑出不合格产品 进行回炉；
[0021] 9)用高精度车床对探伤完成后的合金棒进行表面车削，得到成品规格的内径、外 径和长度的空屯、合金管，并对空屯、合金管的两端去毛刺后包装入库。
[0022] 进一步地，步骤1)中所述电炉为工频电炉，并处于氣气氛保护下。
[0023] 进一步地，步骤3)中进行所述揽拌工具为特制石墨工具。
[0024] 进一步地，步骤3)中所述高纯度鱗片状石墨粉的厚度为ll-13cm。
[00巧]本发明的有益效果是：
[00%] 1.本发明提供的无铅稀±合金新材料合金管包含稀±元素。稀±元素与氧元素 和氨元素均具有较强的亲和作用，可脱除溶于合金液体少量的氧并且使得溶于铜合金液体 中的氨优先与稀±元素结合，从而避免了铜合金在加热情况下产生水蒸气而使得铜合金变 脆。再者稀上元素与锡、祕等元素互溶，可W减少铜合金中的缺陷。最后稀上元素可W提高 铜合金的削切性能。
[0027] 2.本发明提供的无铅稀±合金新材料合金管，其将传统铅元素替换为娃元素，按 照娃、锡、锋、铜一定的成分配比，结合侣、儘、祕、铁与稀±材锡形成多组分合金，结合适当 的溫度，通过连续铸造毛巧锭，用挤压机挤压而生产出完全能够取代含有铅元素的锡青铜 空屯、合金管，在不增加成本的情况下，不仅保留了现有锡青铜的切屑等削切性能，同时去除 了对环境有害的铅，最终满足新型合金环保性能的要求。
【附图说明】
[0028] 图1是本发明的无铅稀±合金新材料合金管的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0029] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用W解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0030] 连施俩I1
[0031] 一种无铅稀±合金新材料合金管，由W下重量百分数的组分组成：锋7%，锡4%， 娃4 %，祕0. 5 %，铁0. 02 %，儘0. 5 %，侣0. 03 %，稀±材料0. 02 %，余量为铜，其中铜为电 解铜并且稀±材料包括重量百分数大于30 %的铜。
[0032] 在本实施例中上述无铅稀±合金新材料合金管由W下步骤制得（如图1所示）：
[0033] 1)按照配比重量将电解铜、锡、锋、娃置于氣气氛保护的工频电炉内，加热到 1250-1300°C待完全烙化后，保溫至1200°C;
[0034] 2)将祕、铁、儘、侣进行粉末化处理，并按照配比重量与稀±材料均匀混合；将混 合完成粉末添加到步骤1)中的烙融合金液体当中。
[0035] 3)将步骤2)中混合有粉末的合金烙融液体转移至保溫炉中，用特制石墨工具将 完全烙化的合金液体充分揽拌后，在其上面覆盖高纯度鱗片状石墨粉W防止其氧化，厚度 为11-13畑1。将保溫炉设定溫度在1100-1150°C保溫，保溫时间为1. 2-1.化；
[0036] 4)保溫结束后，采用德国进口斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检 验，取样次数为3-5次，W确定其合金成分在上述的范围之内；
[0037] 5)进一步保溫40-60分钟后，重新升溫至1300°C，并开启工频电炉的振动装置，振 动频率为1次/秒，采用水平连铸方法铸制成外径为200mm，内径为150mm，长度为500mm的 空屯、合金管； W38] 6)挤压前退火，用箱式退火炉对空屯、合金管进行退火处理：退火溫度为 200-300°C，退火时间为20-30分钟，W便于挤压；
[0039] 7)用光锭机对退火后的毛巧空屯、合金管进行表面加工，加工为表面光洁直径 195mm内径为155mm，长度为500mm的空屯、合金管，采用2000吨双动挤压机挤压，空屯、合金 管加热溫度为100-150°C，挤压溫度为300°C，挤压速度V= 6mm/s，经过多次挤压后得到外