专利名称：高强耐磨复杂铝黄铜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复杂铝黄铜合金，具体来说，涉及一种高强耐磨复杂铝黄铜。
背景技术：
复杂铝黄铜，因其材料具有很高的强度，一般能达到760Mpa，承载负荷高，同时硬度HB达160以上，故耐磨性好。除强度高外，它还具有良好的柔软性，所以抗冲击好，并具有良好的导热性。轴承要求材料具有高抗挤压强度，摩擦特性好，耐腐蚀和良好导热性等特性，因而，复杂铝黄铜广泛应用于轴承行业。另一方面，轴承性能的进一步提高，反过来又依赖于材料性能的提高，尤其是复杂铝黄铜强度、硬度的提高。
发明内容
本发明的发明目的在于进一步提高复杂铝黄铜的强度、硬度，提供一种高强耐磨复杂铝黄铜。
本发明的高强耐磨复杂铝黄铜，包含有按重量百分比为63～67.5％的铜，5％～7％的铝，2％～4％的铁，2.5％～4.5％的锰，0.4％～0.6％的铅，0.2％～0.4％的锡，0.1％～0.3％的混合稀土，余量为锌。
加铅的目的是改善复杂铝黄铜合金的切屑性。因为它不溶于于纯铜和黄铜，也不起任何化学反应，而以游离状的细小颗粒分在β晶界上，使晶粒彼此隔离，加工时就能获得易散、易断的切屑和光洁的表面，因而提高了材料的切屑加工性能。同时，加铅后在β相基体上均匀分布着软的铅质点，在摩擦中表面脱落的富铅相质点，起到润滑作用，因而铅也提高了复杂铝黄铜的耐磨性，且摩擦带来的噪音也大大减小。
加入锡的作用是抗“脱锌”，生成的SnO2保护膜具有抗腐蚀的能力。加入混合稀土可强化基体，改善复杂铝黄铜的力学性能。
为使组织细化，提高冲击韧性，特别是耐腐蚀性能，可加入重量百分比为0.1％～0.3％的镍，镍和混合稀土的重量百分比之和为0.2％～0.4％。
本发明的高强耐磨复杂铝黄铜，经四川大学、西南交通大学材料科学与工程学院测试以及成都发动机公司进行机械性能测试，其强度σb大于820Mpa，硬度HB大于220，因而，大大提高轴承的抗挤压强度和摩擦性。经检索查新，本发明的高强耐磨复杂铝黄铜处于复杂铝黄铜材料强度、硬度的领先地位。
具体实施例方式
下面结合生产工艺流程和具体实施例，对本发明高强耐磨复杂铝黄铜作进一步详细的说明和描述。
生产工艺过程将按比例配置好的铜、锰、铁高温熔化，加入铝、锌搅拌，再加入铅、锡、稀土搅拌，最后取样分析，喷火出炉即完成。铜合金熔炼工艺中合金成份的添加，除固溶元素外，其余均是以中间合金加入，这给生产增加了成本。本发明高强耐磨复杂铝黄铜的熔炼工艺，依先后顺序直接加入，产品成份、金相分析以及最终产品的力学性能，表明直接加入合金元素是可行的，从而节省了熔炼时间，降低成本。
下表是本发明高强耐磨复杂铝黄铜的几种实施例及相应的强度、硬度测试结果。
上述成份的比例，应当将锌当量控制在48.5～50.5％之间，使α相不能过多，同时，防止材料脆性，杜决γ相生成。
下表是本发明高强耐磨复杂铝黄铜与目前的轴承材料性能比较表。
从上表，我们可以看出目前复杂铝黄铜的强度σb在790Mpa以下，硬度HB在210以下，而本发明高强耐磨复杂铝黄铜的强度σb、硬度HB能同时大于820Mpa和220，处于目前世界领先地位。
合金一般需要加工成管材，纯金属或普通合金的管材生产，通常采取正向挤压或上引连铸、水平连铸经冷轧工艺生产，它是建立在管坯冷加工性能好的基础上，利用后工序的拉拔来纠正壁厚，改变性能和公差尺寸精度，所以它是将正向挤压形成的不足，留在后工序来解决。对于本发明高强耐磨复杂铝黄铜这种高强度、冷加工变形抗力大、极难加工的管材的材料，要保证加工出的管材的性能和公差尺寸精度，用正向挤压，无疑会使生产成本极大增加。因此，采用反向挤压法对本发明高强耐磨复杂铝黄铜进行管材生产，以达到生产出精度高、性能一致的复杂铝黄铜管。
本发明高强耐磨复杂铝黄铜，参照中国国家标准GB/T5231的牌号编排方式，可编为HAL65-6-4-3-1，即含有重量比为65％的铜、6％的铝、4％的锰、4％的铁以及和为1％的铅、锡、镍、混合稀土。
本发明的高强耐磨复杂铝黄铜不限于具体实施方式
的范围，本实施方式只是帮助理解本发明，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
权利要求
1.一种高强耐磨复杂铝黄铜，其特征在于，包含有按重量百分比为63～67.5％的铜，5％～7％的铝，2％～4％的铁，2.5％～4.5％的锰，0.4％～0.6％的铅，0.2％～0.4％的锡，0.1％～0.3％的混合稀土，余量为锌。
2.根据权利要求1所述的高强耐磨复杂铝黄铜，其特征在于，所述高强耐磨复杂铝黄铜的锌当量系数为48.5～50.5％
3.根据权利要求1所述的高强耐磨复杂铝黄铜，其特征在于，所述高强耐磨复杂铝黄铜还包含有重量百分比为0.1％～0.3％的镍，镍和混合稀土的重量百分比之和为0.2％～0.4％。
4.一种生产如权利要求1所述的高强耐磨复杂铝黄铜的方法，其特征在于采用直接加入合金元素进行熔炼；将按比例配置好的铜、锰、铁高温熔化，加入铝、锌搅拌，再加入铅、锡、稀土搅拌，最后取样分析，喷火出炉即完成。
5.一种对如权利要求1所述的高强耐磨复杂铝黄铜进行管材生产的方法，其特征在于采用反向挤压法。
全文摘要
本发明公开了一种高强耐磨复杂铝黄铜，其特征在于，包含有按重量百分比为63～67.5％的铜，5％～7％的铝，2％～4％的铁，2.5％～4.5％的锰，0.4％～0.6％的铅，0.2％～0.4％的锡，0.1％～0.3％的混合稀土，余量为锌。本发明的高强耐磨复杂铝黄铜，经四川大学、西南交通大学材料科学与工程学院测试以及成都发动机公司进行机械性能测试，其强度σb大于820MPa，硬度HB大于220，因而，大大提高轴承的抗挤压强度和摩擦性。经检索查新，本发明的高强耐磨复杂铝黄铜处于复杂铝黄铜材料强度、硬度的领先地位。
文档编号C22C9/01GK1594622SQ20041004013
公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月5日 优先权日2004年7月5日
发明者唐生渝, 陈光明, 金鑫 申请人:四川莱特新材料科技有限责任公司