含微量稀土的铋黄铜合金拉制棒及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种含微量稀土的铋黄铜拉制棒，其合金成分是：按重量百分比由以下组分组成：Cu：58.0％～61.0％，Bi：0.8％～1.5％，杂质元素：Pb≤0.03％，Fe≤0.15％，Sn≤0.15％，Al≤0.10％，Ni≤0.10％，Mn≤0.02％，Si≤0.02％，Cd≤0.003％，余量为Zn；稀土变质剂添加量为：0.05％～0.15％。其制造方法，包括以下步骤：配料；熔炼；连铸；挤压；中间退火；冷拉伸；成品退火。本发明与现有技术相比的优点是：有效解决了铋黄铜力学性能较低，消除拉制棒在使用热加工、或遇热时开裂。可作为铅黄铜棒的优良代用材料，为无铅易切削黄铜棒市场提供大批量、低成本的高性能环保新材料。
【专利说明】含微量稀土的铋黄铜合金拉制棒及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种合金拉制棒，具体涉及一种含微量稀土的铋黄铜合金拉制棒及其制造方法。
【背景技术】
[0002]无铅易切削铋黄铜是以铜锌为基础加入一定量铋的黄铜合金，以铋代铅，其切削性能与铅黄铜相当或接近。然而，目前已开发使用的铋黄铜材是以铸棒和挤制棒为主，主要是由于铋在铜中固溶度极低，熔炼过程中易产生成分偏析，影响铸锭内部质量。铋常呈脆性薄膜分布在黄铜晶界上，既产生热脆性，又产生冷脆性，易于导致冷拉伸后热加工、或遇热时开裂。产品存在着强度、硬度不够高、尺寸精度不够等问题，使其应用受到约束。为进一步扩大高铋铜锌合金棒的使用范围，有必要提高该合金的性能并改进其生产工艺。
【发明内容】
[0003]本发明是为了解决上述不足，利用稀土元素作为有色金属重要的合金化元素，对金属熔液具有较好的除气、净化、精炼作用，对金属组织有细化、改性的作用，提供了一种含微量稀土的铋黄铜合金拉制棒及其制造方法。
[0004]本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现:一种含微量稀土的铋黄铜拉制棒，其合金成分是:按重量百分比由以下组分组成:Cu:58.0%~61.0%，B1:0.8%~
1.5%，杂质元素:Pb≤0.03%, Fe ≤ 0.15%, Sn ≤ 0.15%, Al ≤ 0.10%, Ni ≤ 0.10%,Mn≤0.02%，Si ≤ 0.02%, Cd ≤ 0.003%，余量为Zn ;稀土变质剂添加量为:0.05%~
0.15%，所述稀土变质剂是指铈、镧等金属的混合体。
[0005]所述含微量稀土的铋黄铜拉制棒的制造方法，包括以下步骤:
[0006]配料:按合金配比配料2500kg/炉；
[0007]熔炼:在熔炼炉中分批投入铜和部分锌熔化搅拌；待以上所述的铜、锌全部熔化后，加入余量锌和铋；全部熔化后，搅拌合金液5-10分钟使其均匀，然后升温除渣精炼、喷火精炼；取样检测化学成分合格，静置保温；变质处理:加入稀土变质剂，使其充分熔化搅拌均匀，静置保温、除渣之后，转炉流至保温炉；
[0008]连铸:在保温炉进行水平连铸0) 140圆锭，铸造速度为6~10m/h，“红锭”引铸，锯切成锭子；
[0009]挤压:在斜底式燃油加热炉缓慢把锭子加热至650~750°C，挤压速度为15~35mm/s,挤压比为15~45,热挤压得挤制棒；
[0010]中间退火:挤制棒辊底式连续退火580~600°C、加热60~90分钟；
[0011]冷拉伸:酸洗干净后在拉伸机进行拉伸，得到拉制棒，道次加工率约20% ；
[0012]成品退火:辊底式连续退火，使其力学性能符合客户需要。
[0013]本发明与现有技术相比的优点是:稀土变质剂的加入能够显著改变铋黄铜金相组织特征，如:有效细化晶粒，清除晶界杂质，减小合金化学成分偏析，析出硬质的稀土强化相，消除铋呈脆性薄膜分布在黄铜晶界上，使之球化粒状弥散分布，中间退火使基体的铋发生了重熔和团聚，也促进铋球化粒状分布，上述金相组织特征的转变使得铋黄铜的力学性能得到有效提高；有效解决了铋黄铜力学性能较低，消除拉制棒在使用热加工、或遇热时开裂。可作为铅黄铜棒的优良代用材料，为无铅易切削黄铜棒市场提供大批量、低成本的高性能环保新材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明进一步详述:
[0016]一种含微量稀土的铋黄铜拉制棒，其合金成分是:按重量百分比由以下组分组成:Cu:58.0 % ~61.0 %，B1:0.8 % ~1.5 %，杂质元素:Pb ≤ 0.03 %，Fe ≤ 0.15 %，Sn ( 0.15%, Al ( 0.10%, Ni ( 0.10%, Mn ( 0.02%, Si ( 0.02%, Cd ( 0.003%，余量为Zn ;稀土变质剂添加量为:0.05%~0.15%，所述稀土变质剂是指铈、镧等金属的混合体。
[0017]如图1所示，所述含微量稀土的铋黄铜拉制棒的制造方法，包括以下步骤:
[0018]配料:按合金配比配料2500kg/炉；
[0019]熔炼:在熔炼炉中分批投入铜和部分锌熔化搅拌；待以上所述的铜、锌全部熔化后，加入余量锌和铋；全部熔化后，搅拌合金液5-10分钟使其均匀，然后升温除渣精炼、喷火精炼；取样检测化学成分合格，静置保温；变质处理:加入稀土变质剂，使其充分熔化搅拌均匀，静置保温、除渣之后，转炉流至保温炉；
[0020]连铸:在保温炉进行水平连铸0) 140圆锭，铸造速度为6~10m/h，“红锭”引铸，锯切成锭子；
[0021]挤压:在斜底式燃油加热炉缓慢把锭子加热至650~750°C，挤压速度为15~35mm/s,挤压比为15~45,热挤压得挤制棒；
[0022]中间退火:挤制棒辊底式连续退火580~600°C、加热60~90分钟；
[0023]冷拉伸:酸洗干净后在拉伸机进行拉伸，得到拉制棒，道次加工率约20% ；
[0024]成品退火:辊底式连续退火，使其力学性能符合客户需要。
[0025]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种含微量稀土的铋黄铜拉制棒，其特征在于:其合金成分是:按重量百分比由以下组分组成:Cu:58.0 %~61.0 %，B1:0.8 %~1.5%,杂质元素:Pb ( 0.03 %,Fe ^ 0.15 %, Sn ^ 0.15 %, Al ^ 0.10 %, Ni ^ 0.10 %, Mn ^ 0.02 %, Si ^ 0.02 %,Cd ( 0.003 %，余量为Zn ;稀土变质剂添加量为:0.05 %~0.15 %。
2.根据权利要求1所述的一种含微量稀土的铋黄铜拉制棒，其特征在于:所述稀土变质剂为铈、镧等金属的混合体。
3.根据权利要求1所述的一种含微量稀土的铋黄铜拉制棒的制造方法，其特征在于:包括以下步骤: 配料:按合金配比配料2500kg/炉； 熔炼:在熔炼炉中分批投入铜和部分锌熔化搅拌；待以上所述的铜、锌全部熔化后，加入余量锌和铋；全部熔化后，搅拌合金液5-10分钟使其均匀，然后升温除渣精炼、喷火精炼；取样检测化学成分合格，静置保温；变质处理:加入稀土变质剂，使其充分熔化搅拌均匀，静置保温、除渣之后，转炉流至保温炉； 连铸:在保温炉进行水平连铸0140圆锭，铸造速度为6~10m/h，“红锭”引铸，锯切成锭子； 挤压:在斜底式燃油加热炉缓慢把锭子加热至650~750°C，挤压速度为15~35mm/s，挤压比为15~45，热挤压得挤制棒； 中间退火:挤制棒辊底式连续退火580~600°C、加热60~90分钟； 冷拉伸:酸洗干净后在拉伸机进行拉伸，得到拉制棒，道次加工率约20% ； 成品退火:辊底式连续退火，使其力学性能符合客户需要。
【文档编号】C22C9/04GK103484710SQ201210324390
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年9月5日 优先权日:2012年9月5日
【发明者】阮伟光, 李绍遴, 梁绍 申请人:阮伟光