275mm，长度为500mm的实心合金棒，采用3000吨双动挤压机挤压，实心合金棒加热温度为 150-200°C，挤压温度为450°C，挤压速度V= 3mm/s，经过多次挤压后得到半成品规格的直 径为240mm，公差为± 1mm，长度为655mm的实心合金棒；
[0041] 8)将挤压而成的实心合金棒用超声波探伤仪进行裂痕及气孔探伤，以挑出不合格 广品进行回炉；
[0042] 9)用高精度车床对探伤完成后的实心合金棒进行表面车削，得到直径为235mm公 差为±0. 5mm的实心合金棒，并对实心合金棒的两端去毛刺后包装入库。
[0043] 实施例2
[0044] 在本实施例中，碳化钛增强无铅锡铜合金棒由以下重量百分数的组分组成：锌 4. 5 %，锡8 %，硅0. 5 %，碳化钛5. 5 %，余量为铜，其中铜为电解铜并且碳化钛粒径为 300μm-500μm〇
[0045] 上述碳化钛增强无铅锡铜合金棒通过与实施例1相同的方法得到。
[0046] 实施例3
[0047] 在本实施例中，碳化钛增强无铅锡铜合金棒由以下重量百分数的组分组成： 锌1%，锡6%，硅1.5%，碳化钛9%，余量为铜，其中铜为电解铜并且碳化钛粒径为 300μm-500μm〇
[0048] 上述碳化钛增强无铅锡铜合金棒通过与实施例1相同的方法得到。
[0049] 实施例4
[0050] 在本实施例中，碳化钛增强无铅锡铜合金棒由以下重量百分数的组分组成：锌 1. 5%，锡6. 5%，硅1. 25%，碳化钛8. 5%，余量为铜，其中铜为电解铜并且碳化钛粒径为 300μm-500μm〇
[0051 ] 上述碳化钛增强无铅锡铜合金棒通过与实施例1相同的方法得到。
[0052] 实施例5
[0053] 在本实施例中，碳化钛增强无铅锡铜合金棒由以下重量百分数的组分组成：锌 3. 5%，锡7. 5%，硅1.0%，碳化钛6. 5%，余量为铜，其中铜为电解铜并且碳化钛粒径为 300μm-500μm〇
[0054] 上述碳化钛增强无铅锡铜合金棒通过与实施例1相同的方法得到。
[0055] 比较例1
[0056] 在比较例中，传统的铅锡铜合金棒由以下重量百分数的组分组成：锌4. 5%，锡 5. 5%，铅6%，余量为铜，其中铜为电解铜。
[0057] 通过传统的热处理工艺，即反复退火、回火及蘸火等热处理工艺，制备得到上述铅 锡铜合金材料。
[0058] 比较例2
[0059] 在比较例中，传统的铅锡铜合金棒由以下重量百分数的组分组成：锌6%，锡 4. 5 %，铅5 %，余量为铜，其中铜为电解铜。
[0060] 通过传统的热处理工艺，即反复退火、回火及蘸火等热处理工艺，制备得到上述铅 锡铜合金材料。
[0061] 本发明的实施例1-5和对比例1-2所得的合金棒材的力学性能具体结果如下表1 所示：
[0062] 表 1
[0063]
[0064] 关于以上所述的仪器及操作步骤和参数，应理解的是，其为描述性而非限定性的， 可通过等价置换的方式在以上说明书及权利要求所述的范围内做出修改。即，本发明的范 围应参照所附权利要求的全部范围而确定，而不是参照上面的说明而确定。总之，应理解的 是本发明能够进行多种修正和变化。
【主权项】
1. 一种碳化钛增强无铅锡铜合金棒，其特征在于，由以下重量百分数的组分组成：锌 1-4. 5%，锡 6-8%，硅 0. 5-1. 5%，碳化钛 5. 5-9%，余量为铜。2. 根据权利要求1所述的碳化钛增强无铅锡铜合金棒，其特征在于，由以下重量百分 数的组分组成：锌2%，锡7%，硅1. 25%，碳化钛7%，余量为铜。3. 根据权利要求1所述的碳化钛增强无铅锡铜合金棒，其特征在于，由以下重量百分 数的组分组成：锌4. 5%，锡8%，硅0. 5%，碳化钛5. 5%，余量为铜。4. 根据权利要求1所述的碳化钛增强无铅锡铜合金棒，其特征在于，由以下重量百分 数的组分组成：锌1 %，锡6%，硅1. 5%，碳化钛9%，余量为铜。5. 根据权利要求1-4中任意一项所述的碳化钛增强无铅锡铜合金棒，其特征在于，所 述铜为电解铜。6. 根据权利要求1-4中任意一项所述的碳化钛增强无铅锡铜合金棒，其特征在于，所 述碳化钛粒径为300μm-500μm。7. -种权利要求1-6中任意一项所述碳化钛增强无铅锡铜合金棒的制备方法，其特征 在于，包括以下步骤： 1) 按照权利要求1-6中任意一项所述配比重量将电解铜、锡、锌、硅置于电炉内，加热 至lj1250-1300°C待完全熔化后，保温至1200°C，保温时间为30-40min; 2) 按照权利要求1-6中任意一项所述配比重量将碳化钛添加到步骤1)中的熔融合金 液体当中； 3) 将步骤2)中混合有碳化钛粉末的合金熔融液体转移至保温炉中，用搅拌工具将完 全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，将保温 炉设定温度在1200°C保温，保温时间为20-30min; 4) 保温结束后，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，以确定其合金成分在合格的范围之内； 5) 进一步保温10-20分钟后，重新升温至1300°C，并开启工频电炉的振动装置，振动频 率为10次/秒，采用水平连铸方法铸制成规定直径和长度的实心合金棒； 6) 挤压前退火，用箱式退火炉对合金棒进行退火处理：退火温度为150-180°C，退火时 间为30-40分钟，以便于挤压； 7) 用光锭机对退火后的毛还实心合金棒进行表面加工，加工为表面光洁的实心合金 棒，采用3000吨双动挤压机挤压，实心合金棒加热温度为150-200°C，挤压温度为450°C，挤 压速度V= 3mm/s，经过多次挤压后得到半成品规格的直径和长度的实心合金棒； 8) 将挤压而成的实心合金棒用超声波探伤仪进行裂痕及气孔探伤，以挑出不合格产品 进行回炉； 9) 用高精度车床对探伤完成后的实心合金棒进行表面车削，得到成品规格的直径和长 度的实心合金棒，并对实心合金棒的两端去毛刺后包装入库。8. 根据权利要求7所述的碳化钛增强无铅锡铜合金棒的制备方法，其特征在于，步骤 1)中所述电炉为工频电炉，并处于氩气氛保护下。9. 根据权利要求7所述的碳化钛增强无铅锡铜合金棒的制备方法，其特征在于，步骤 3)中进行所述搅拌工具为特制石墨工具。10. 根据权利要求7所述的碳化钛增强无铅锡铜合金棒的制备方法，其特征在于，步骤 3)中所述高纯度鳞片状石墨粉的厚度为10-12cm。
【专利摘要】本发明提供了一种碳化钛增强无铅锡铜合金棒，由以下重量百分数的组分组成：锌1-4.5％，锡6-8％，硅0.5-1.5％，碳化钛5.5-9％，余量为铜。将传统铅元素替换为硅元素，按照硅、锡、锌、碳化钛、铜一定的成分配比，利用碳化钛熔点高，导热性能好，硬度大等特点，结合适当的温度，通过连续铸造毛坯锭，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合金棒材，不仅保留了现有锡青铜的削切性能，同时去除了对环境有害的铅，而且最终碳化钛增强无铅锡铜合金棒的机械性能也有很大的提高。
【IPC分类】C22C32/00, C22C1/02, C22C9/02
【公开号】CN105296794
【申请号】CN201510726278
【发明人】孙飞, 赵勇, 埃里克斯-高登
【申请人】苏州列治埃盟新材料技术转移有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月30日