专利名称：一种无铅环保合金棒及其制备方法
技术领域：
本发明涉及合金棒领域，特别是涉及一种新型的无铅环保合金棒，以及这种合金棒的制备方法。
背景技术：
目前，以C84400为代表的阀门用含铅的锡青铜因其具有较高的减摩性和良好的可加工性，良好耐磨性，主要用于制造航空、汽车及其他工业部门中的阀门，阀体，气缸活塞销衬套等。但是由于含有铅，热加工时易引起热脆，只能在冷态下进行加工，加工难度大，导致成本较高。且随着人们环境保护意识的逐渐提高，含铅合金棒由于其对环境的污染，已经无法满足人们的对环境保护的需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型的无铅环保合金棒，以及这种合金棒的制备方法。为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案如下
一种无铅环保合金棒，由以下重量百分数的组分组成2%_4%锰，2. 3%-3. 5%锡，O. 05%-0. 35% 磷，7%-10% 锌，余量铜。优选地，由以下重量百分数的组分组成2%猛，2. 3%锡，O. 05%磷，7%锌，余量铜。优选地，由以下重量百分数的组分组成4%锰，3. 5%锡，O. 35%磷，10%锌，余量铜。优选地，由以下重量百分数的组分组成3%锰，3%锡，O. 2%磷，5. 5%锌，余量铜。一种无铅环保合金棒的制备方法，包括以下步骤步骤一按照配比将电解铜、锰、磷、锡、锌置于工频电炉内，加热至1200度-1300度完全熔化后保温至1250度；步骤二 用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高厚度约为10-14cm的纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化；步骤三保温1-2小时后，用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；步骤四进一步保温50-60分钟后，重新升温至1300度，并开启工频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸造成外径为120_，长度为200_的圆锭。进一步地，还包括步骤五将长度200mm的圆锭放置于托盘之上，每托盘为IOOOkg左右，并拥扎牢固入库。采用上述技术效果，本发明的有益效果有本发明所提供的无铅环保合金棒，不使用铅元素，采用锰元素来替代，将锰、锌、锡、磷、铜按照需要的组分比例进行配比，在适当的温度下，通过连铸的形式生产合金棒，避免了含铅合金冷态加工的高成本，同时可以完全满足目前阀门用合金棒对减磨性、可加工性、耐磨性等的需求，且不使用铅，更符合人们对环境保护的要求。
具体实施例方式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以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1一种无铅环保合金棒，由以下重量百分数的组分组成2%_4%锰，2. 3%-3. 5%锡，O. 05%-0. 35%磷，7%-10%锌，余量铜。制备方法如下将上述组分的电解铜、锰、磷、锡、锌置于工频电炉内，加热至1200度-1300度完全熔化后保温至1250度；用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高厚度约为10-14cm的纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化；保温1-2小时后，用德国进口的斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；进一步保温50-60分钟后，重新升温至1300度，并开启工频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸造成外径为120mm，长度为200mm的圆锭。将长度200mm的圆锭放置于托盘之上，每托盘为IOOOkg左右，并捆扎牢固入库。制备好的合金棒完全可以满足阀门生产需求，与现有的含铅合金棒相比，减磨性高，可加工性好，耐磨性好，且制备工艺简单，成本低，不会对环境造成污染。实施例2 一种无铅环保合金棒，由以下重量百分数的组分组成2%锰，2. 3%锡，O. 05%磷，7%锌，余量铜。制备方法如下将上述组分的电解铜、锰、磷、锡、锌置于工频电炉内，加热至1200度完全熔化后保温至1250度；用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高厚度约为10-14cm的纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化；保温1-2小时后，用德国进口的斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；进一步保温50-60分钟后，重新升温至1300度，并开启工频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸造成外径为120mm，长度为200mm的圆锭。将长度200mm的圆锭放置于托盘之上，每托盘为IOOOkg左右`，并捆扎牢固入库。制备好的合金棒完全可以满足阀门生产需求，与现有的含铅合金棒相比，减磨性高，可加工性好，耐磨性好，且制备工艺简单，成本低，不会对环境造成污染。实施例3一种无铅环保合金棒，由以下重量百分数的组分组成4%锰，3. 5%锡，O. 35%磷，10%锌，余量铜。制备方法如下将上述组分的电解铜、锰、磷、锡、锌置于工频电炉内，加热至1300度完全熔化后保温至1250度；用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高厚度约为10-14cm的纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化；保温1-2小时后，用德国进口的斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；进一步保温50-60分钟后，重新升温至1300度，并开启工频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸造成外径为120mm，长度为200mm的圆锭。将长度200mm的圆锭放置于托盘之上，每托盘为IOOOkg左右，并捆扎牢固入库。制备好的合金棒完全可以满足阀门生产需求，与现有的含铅合金棒相比，减磨性高，可加工性好，耐磨性好，且制备工艺简单，成本低，不会对环境造成污染。实施例4
一种无铅环保合金棒，由以下重量百分数的组分组成3%锰，3%锡，O. 2%磷，5. 5%锌，余量铜。制备方法如下将上述组分的电解铜、锰、磷、锡、锌置于工频电炉内，加热至1280度完全熔化后保温至1250度；用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高厚度约为10-14cm的纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化；保温1-2小时后，用德国进口的斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；进一步保温50-60分钟后，重新升温至1300度，并开启工频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸造成外径为120mm，长度为200mm的圆锭。将长度200mm的圆锭放置于托盘之上，每托盘为IOOOkg左右，并捆扎牢固入库。制备好的合金棒完全可以满足阀门生产需求，与现有的含铅合金棒相比，减磨性高，可加工性好，耐磨性好，且制备工艺简单，成本低，不会对环境造成污染。表I新型无铅环保合金棒性能(请补充参数)
权利要求
1.一种无铅环保合金棒，其特征在于，由以下重量百分数的组分组成2%-4%锰， 2. 3%-3. 5% 锡，O. 05%-0. 35% 磷，7%-10% 锌，余量铜。
2.根据权利要求1所述的无铅环保合金棒，其特征在于，由以下重量百分数的组分组成2%锰，2. 3%锡，O. 05%磷，7%锌，余量铜。
3.根据权利要求1所述的无铅环保合金棒，其特征在于，由以下重量百分数的组分组成4%猛，3. 5%锡，O. 35%磷，10%锌，余量铜。
4.根据权利要求1所述的无铅环保合金棒，其特征在于，由以下重量百分数的组分组成3%锰，3%锡，O. 2%磷，5. 5%锌，余量铜。
5.根据上述任一权利要求所述的无铅环保合金棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤步骤一按照配比将电解铜、锰、磷、锡、锌置于工频电炉内，加热至1200度-1300 度完全熔化后保温至1250度；步骤二 用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高厚度约为 10-14cm的纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化；步骤三保温1-2小时后，用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；步骤四进一步保温50-60分钟后，重新升温至1300度，并开启工频电炉的振动装置， 采用水平连铸方法铸造成外径为120mm，长度为200mm的圆锭。
6.根据权利要求5所述的无铅环保合金棒的制备方法，其特征在于，还包括步骤五将长度200mm的圆锭放置于托盘之上,每托盘为1000kg左右，并捆扎牢固入库。
全文摘要
一种无铅环保合金棒，由以下重量百分数的组分组成2%-4%锰，2.3%-3.5%锡，0.05%-0.35%磷，7%-10%锌，余量铜。本发明所提供的无铅环保合金棒，不使用铅元素，采用锰元素来替代，将锰、锌、锡、磷、铜按照需要的组分比例进行配比，在适当的温度下，通过连铸的形式生产合金棒，避免了含铅合金冷态加工的高成本，同时可以完全满足目前阀门用合金棒对减磨性、可加工性、耐磨性等的需求，且不使用铅，更符合人们对环境保护的要求。
文档编号C22C1/02GK103045901SQ20131001629
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者孙飞 申请人:苏州金仓合金新材料有限公司