专利名称：一种dr铜锭的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种水暖卫浴零部件及器材用的铜合金，更具体的说涉及一种DR铜锭的制备方法。
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。但普通的铅黄铜易因腐蚀而导致失效，且溶出的铅和锌，其中铅是一种有害元素，对人体造成各种危害，具体比如损伤大脑中枢以及周围的神经系统；破坏造血系统，阻碍血红素的合成，导致贫血；影响消化系统功能；抑制免疫系统功能等。另外，欧盟、澳洲、日本已明确规定在2006年以后，进入这些国家的卫浴铜制品必须采用耐腐蚀、抗脱锌铜材，即抗脱锌腐蚀铜合金(Dezincification resistance of copper alloys，简称DR铜)，并以法律形式加以约束。但是虽然世界范围内的80%的卫浴洁具生产基地在中国，但是上述铜材却都大部分均依赖进口，大大降低了卫浴行业的实际利润。有鉴于此，本发明人针对当前国内DR铜制备方法不完善的缺陷深入研究，遂有本
案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种DR铜锭的制备方法，从而可以制备出一种耐腐蚀、防脱锌并具有优良铸造性能的DR铜锭。为了达成上述目的，本发明的解决方案是一种DR铜锭的制备方法，其中，包括如下步骤A、将41-43重量份的紫铜原料投入工频熔铜炉中，开工业电压高压380V，升温至紫铜原料完全熔化，得到铜液；B、在上述铜液中首次加入0. 04-0. 07重量份的铜清渣精炼剂，均勻覆盖铜液表面，并投入27-30重量份且含铜量为59 61%的熟黄铜，搅拌；C、再加入0. 6-1. 3重量份的铅、0. 4-0. 65重量份的铝、0. 01-0. 05重量份的 Cu-IO% Mg合金、26-30重量份的锌锭，压入铜液内部使之熔化并水平搅拌5-lOmin ；D、加入0. 6-1. 2重量份的Cu-20 % As合金，压入炉底，待熔化后水平搅拌3_5min ；E、再加入0. 04-0. 07重量份的铜清渣精炼剂，将此铜清渣精炼剂压入铜液，连续搅拌精炼10min-15min ；F、炉前取样测定铜液的化学成分，在测定成分期间，工频熔铜炉暂停工业电压高压380V，开工业电压低压180V，进行打渣；G、根据成分测试结果，调整成分，重开工业电压高压380V，搅拌至原料完全熔化，升温至喷火，保持3-5min ；H、然后加入0. 01-0. 015重量份的高效环保黄铜晶粒细化剂，搅拌精炼4-6min，工频熔铜炉保持工业电压高压380V至铜液喷火两次；I、换开工业电压低压180V，浇铸流动性杯状试样检测铜液流动性，浇铸铜锭试样进行抛光，检测表面杂质含量与分布，若存在检验不合格项，先打渣，再加入0. 04-0. 07重量份的铜合金清渣精炼剂喷火精炼一遍；J、检验完全合格后，停电静置Smin-lOmin，让密度大于铜液密度的杂质点下沉，密度小于铜液密度的杂质点上浮，达到精炼的效果；K、工频熔铜炉开工业电压低压250V进行保温，经打渣后，于970°C -1000°C进行浇铸，冷却后便得到DR铜锭。进一步，上述各种原料都是干燥的原料，以防止水渍进入工频熔铜炉内，铜液溅出伤人或生产的铜锭产生气孔。进一步，上述紫铜原料中的铁杂质含量小于0. (重量百分比)。进一步，该喷火是指温度位于1060°C 1100°C之间。采用上述步骤后，本发明涉及一种DR铜锭的制备方法，其严格控制各种原料的添加顺序，从而能避免有效成分烧损与环境污染，并实现了成分易控；另外通过添加了熟黄铜，从而有利于减少熔体中的杂质，提高铸锭冶金质量；另外本发明通过采用上述步骤，能使制备出来的DR铜锭具有优良的抗失锌和耐腐蚀能力，同时具有较好的铸造性能、切削性能和抛磨性能。
具体实施例方式为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。实施例一A、将41. 5重量份的紫铜原料投入工频熔铜炉中，开工业电压高压380V，升温至紫铜原料完全熔化，得到铜液；B、在上述铜液中首次加入0. 06重量份的铜清渣精炼剂，均勻覆盖铜液表面，并投入观重量份且含铜量为59 61%的熟黄铜，搅拌；C、再加入0. 75重量份的铅、0. 5重量份的铝、0. 03重量份的Cu_10% Mg合金、28 重量份的锌锭，压入铜液内部使之熔化并水平搅拌5-lOmin ；此时为防止铅和铝被氧化，需将铅和铝立即压入铜液内部进行搅拌，使之熔化；D、加入0. 7重量份的Cu-20% As合金，压入炉底，待熔化后水平搅拌3-5min ；E、再加入0. 06重量份的铜清渣精炼剂，将此铜清渣精炼剂压入铜液，连续搅拌精炼 10min_15min ；F、炉前取样测定铜液的化学成分，在测定成分期间，工频熔铜炉暂停工业电压高压380V，开工业电压低压180V，进行打渣；G、根据成分测试结果，按照产品要求在铜液中补入相应原料，工频熔铜炉开工业电压高压380V，搅拌至原料完全熔化，升温至喷火(即温度达到1060°C -1100°C )，保持 3min_5min ；
H、然后加入0.012重量份的高效环保黄铜晶粒细化剂，搅拌精炼％iin-6min;工频熔铜炉保持工业电压高压380V至铜液完全喷火(温度达1060°C -IlOO0C )两次；I、换开工业电压低压180V，浇铸流动性杯状试样检测铜液流动性，浇铸铜锭试样进行抛光，检测表面杂质含量与分布，若存在检验不合格项，先打渣，再加入0. 06重量份的铜合金清渣精炼剂喷火精炼一遍；J、检验完全合格后，停电静置Smin-lOmin，让密度大于铜液密度的杂质点下沉，密度小于铜液密度的杂质点上浮，达到精炼的效果；K、工频熔铜炉开工业电压低压250V让铜液保温，打渣，浇铸铜锭，浇铸温度约 9700C -1000°C，冷却后便得到优质的DR铜锭。实施例二 A、将41重量份的紫铜原料投入工频熔铜炉中，开工业电压高压380V，升温至紫铜原料完全熔化，得到铜液；B、在上述铜液中首次加入0. 06重量份的铜清渣精炼剂，均勻覆盖铜液表面，并投入四重量份且含铜量为59 61%的熟黄铜，搅拌；C、再加入0. 8重量份的铅、0. 5重量份的铝、0. 04重量份的Cu_10% Mg合金、观重量份的锌锭，压入铜液内部使之熔化并水平搅拌5-lOmin ；此时为防止铅和铝被氧化，需将铅和铝立即压入铜液内部进行搅拌，使之熔化；D、加入0. 65重量份的Cu-20% As合金，压入炉底，待熔化后水平搅拌3-5min ；E、再加入0. 06重量份的铜清渣精炼剂，将此铜清渣精炼剂压入铜液，连续搅拌精炼 10min_15min ；F、炉前取样测定铜液的化学成分，在测定成分期间，工频熔铜炉暂停工业电压高压380V，开工业电压低压180V，进行打渣；G、根据成分测试结果，按照产品要求在铜液中补入相应原料，工频熔铜炉开工业电压高压380V，搅拌至原料完全熔化，升温至喷火(即温度达到1060°C -1100°C )，保持 3min_5min ；H、然后加入0.015重量份的高效环保黄铜晶粒细化剂，搅拌精炼％iin-6min;工频熔铜炉保持工业电压高压380V至铜液完全喷火(温度达1060°C -IlOO0C )两次；I、换开工业电压低压180V，浇铸流动性杯状试样检测铜液流动性，浇铸铜锭试样进行抛光，检测表面杂质含量与分布，若存在检验不合格项，先打渣，再加入0. 06重量份的铜合金清渣精炼剂喷火精炼一遍；J、检验完全合格后，停电静置Smin-lOmin，让密度大于铜液密度的杂质点下沉，密度小于铜液密度的杂质点上浮，达到精炼的效果；K、工频熔铜炉开工业电压低压250V让铜液保温，打渣，浇铸铜锭，浇铸温度约 9700C -1000°C，冷却后便得到优质的DR铜锭。采用上述步骤后，本发明严格控制各种原料的添加顺序，从而能避免有效成分烧损与环境污染，并实现了成分易控；另外通过添加了熟黄铜，从而有利于减少熔体中的杂质，提高铸锭冶金质量；综上本发明通过采用上述步骤，能使制备出来的DR铜锭具有优良的抗失锌和耐腐蚀能力，同时具有较好的铸造性能、切削性能和抛磨性能。其耐腐蚀性能具体为纵向深度彡300咖，横向深度彡lOOum。
在本发明的上述范围内，其形成的DR铜锭的主要化学成分为Cu 61. 5% -63. 5% ；Pb 1. 2% -1. 5% ；Al 0. 5% -0. 7% ；As 0. 08% -0. 15% ；Sn+Fe+Ni < 0. 35% ；余量为S1和不可避免的杂质。比如在实际试验中随机抽取的铜材成分表如下
权利要求
1. 一种DR铜锭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤A、将41-43重量份的紫铜原料投入工频熔铜炉中，开工业电压高压380V，升温至紫铜原料完全熔化，得到铜液；B、在上述铜液中首次加入0.04-0. 07重量份的铜清渣精炼剂，均勻覆盖铜液表面，并投入27-30重量份且含铜量为59 61%的熟黄铜，搅拌；C、再加入0.6-1. 3重量份的铅、0. 4-0. 65重量份的铝、0. 01-0. 05重量份的Cu-IO% Mg 合金、26-30重量份的锌锭，压入铜液内部使之熔化并水平搅拌5-lOmin ；D、加入0.6-1. 2重量份的Cu-20% As合金，压入炉底，待熔化后水平搅拌3-5min ；E、再加入0.04-0. 07重量份的铜清渣精炼剂，将此铜清渣精炼剂压入铜液，连续搅拌精炼 10min_15min ；F、炉前取样测定铜液的化学成分，在测定成分期间，工频熔铜炉暂停工业电压高压 380V，开工业电压低压180V，进行打渣；G、根据成分测试结果，调整成分，重开工业电压高压380V，搅拌至原料完全熔化，升温至喷火，保持3-5min ；H、然后加入0.01-0. 015重量份的高效环保黄铜晶粒细化剂，搅拌精炼4-6min，工频熔铜炉保持工业电压高压380V至铜液喷火两次；I、换开工业电压低压180V，浇铸流动性杯状试样检测铜液流动性，浇铸铜锭试样进行抛光，检测表面杂质含量与分布，若存在检验不合格项，先打渣，再加入0. 04-0. 07重量份的铜合金清渣精炼剂喷火精炼一遍；J、检验完全合格后，停电静置Smin-lOmin，让密度大于铜液密度的杂质点下沉，密度小于铜液密度的杂质点上浮，达到精炼的效果；K、工频熔铜炉开工业电压低压250V进行保温，经打渣后，于970°C -1000°C进行浇铸， 冷却后便得到DR铜锭。
2.如权利要求1所述的一种DR铜锭的制备方法，其特征在于，上述各种原料都是干燥的原料，以防止水渍进入工频熔铜炉内，铜液溅出伤人或生产的铜锭产生气孔。
3.如权利要求1所述的一种DR铜锭的制备方法，其特征在于，上述紫铜原料中的铁杂质含量小于0.1% (重量百分比)。
4.如权利要求1所述的一种DR铜锭的制备方法，其特征在于，该喷火是指温度位于 1060 1100°C之间。
全文摘要
本发明公开一种DR铜锭的制备方法，包括将41-43质量份的紫铜原料投入工频熔铜炉中并使之熔化形成铜液，撒入0.04-0.07质量份的铜合金清渣精炼剂并均匀覆盖铜熔体，依次加入27-30质量份的熟黄铜(含铜量为59-61％)、0.6-1.3质量份的铅、0.4-0.65质量份的铝、0.01-0.05质量份的Cu-10％Mg合金、26-30质量份的锌锭，待熔化后水平搅拌铜液510min；加入0.6-1.2质量份的Cu-20％As合金，熔化后水平搅拌3-5min，而后将0.04-0.07质量份的铜合金清渣精炼剂压入熔体，连续搅拌10-15min，经炉前成分析后调整合金成分，并加入0.01-0.015％的高效环保黄铜晶粒细化剂，搅拌4-6min后进行喷火；经静置、打渣和浇铸后获得DR铜锭。本发明制备出来的DR铜锭具有优良的抗脱锌和耐腐蚀能力，同时具有较好的铸造性能、切削性能和易抛磨性能。
文档编号C22C1/06GK102345025SQ201110304489
公开日2012年2月8日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者侯军海, 彭秀华, 蔡吉林, 陈立群 申请人:中宇建材集团有限公司