一种含铈易切削黄铜合金材料及其制备方法
【专利摘要】一种含铈易切削黄铜合金材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：铍0.03-0.05、锰0.12-0.16、锡2.5-2.9、镍4.7-4.9、铝3.1-3.3、铈0.05-0.09、锌23.5-23.9、V0.9-1.2、Ta0.04-0.06、余量为铜。本发明合金含有铈、锰具有良好的切削性能，而且导电效果不减弱，还具有优异的冷热加工性能和铸造性能，抛光性能与焊接性能好。本发明精炼剂用于铸造生产，能使铸件中的气孔度降低1-2度，氧化夹杂物在2级左右，明显提高成品率。
【专利说明】一种含铈易切削黄铜合金材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属合金材料的制造领域，尤其涉及一种含铈易切削黄铜合金材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]铜因其良好的导电性，可塑性，耐腐蚀性，应用非常广泛。在铜合金中添加铝、镍、锰、锡、硅、铅等元素，可以改善铜的性能，用于不同的场所。目前我国现有的铜合金仍存在一些问题，如合金内含有大量杂质元素，高温疲劳性差、高温强度低；硬度低，耐磨性差、摩擦系数大，使用寿命短；导电性差，浪费电能；弯曲加工性能差，容易折断；质量重，施工困难；还不能满足市场要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种含铺易切削黄铜合金材料及其制备方法，该铜合金材料具有易切削、加工性能好的优点。
[0004]本发明的技术方案如下:
一种含铈易切削黄铜合金材料，其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:铍 0.03-0.05、锰 0.12-0.16、锡 2.5-2.9、镍 4.7-4.9、铝 3.1-3.3、铈 0.05-0.09、锌23.5-23.9、V0.9-1.2、Ta0.04-0.06、余量为铜。
[0005]所述的含铈易切削黄铜合金材料的生产方法，其特征在于:
(I)、准备纯铜与废铜按1:1-2比例作为铜基质来源，将纯铜加入投入炉中熔化，进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铜熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；
(2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)锌；(2 )镍、锰、铝；(3 )铍、Ta ； (4)其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为22-25分钟，投料后搅拌均匀。
[0006]所述的铸后热处理是:先由室温以240_250°C /小时速率升温至360_370°C，再以250-2600C /小时速率降温至290-300°C，再以240_250°C /小时速率升温至560_570°C，保温1-2小时；再以250-260°C /小时速率降温至100_120°C，保温1_2小时；再以240_250°C /小时速率升温至360-380°C，保温1-2小时；再以250_260°C /小时速率降温至100-120°C，保温1-2小时；再以200-210°C /小时速率升温至310-330°C，保温2_3小时，取出空冷即得。
[0007]所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:碳酸钙粉4-5、铝矾土 2.1-2.5、树木灰烬1-2、纳米二氧化硅1-2、明矾2-3、玉石粉3-4、电石粉4-5、氟钛酸钾2_3、四硼酸钠1_2、Bi2O3 2-3 ;其制备方法是将碳酸钙粉、铝矾土、树木灰烬、纳米二氧化硅、明矾、玉石粉、电石粉混合，加热至2600-3000°C，搅拌1-2小时，冷却后，加入至10-15%的盐酸溶液中，浸泡1-2小时，过滤，滤渣反复用清水洗净，烘干，与其它成分合并混合均匀即得。
[0008]本发明的有益效果本发明合金含有铈、锰具有良好的切削性能，而且导电效果不减弱，还具有优异的冷热加工性能和铸造性能，抛光性能与焊接性能好。本发明精炼剂用于铸造生产，能使铸件中的气孔度降低1-2度，氧化夹杂物在2级左右，明显提高成品率。
【具体实施方式】
[0009]一种含铈易切削黄铜合金材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为:铍 0.03-0.05、锰 0.12-0.16、锡 2.5-2.9、镍 4.7-4.9、铝 3.1-3.3、铈 0.05-0.09、锌23.5-23.9、V0.9-1.2、Ta0.04-0.06、余量为铜。
[0010]所述的含铈易切削黄铜合金材料的生产方法如下:
(I)、准备纯铜与废铜按1:1.5比例作为铜基质来源，将纯铜加入投入炉中熔化，进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铜熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；
(2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)锌；(2 )镍、锰、铝；(3 )铍、Ta ； (4)其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为24分钟，投料后搅拌均匀。
[0011]所述的铸后热处理是:先由室温以245°C /小时速率升温至365°C，再以255°C /小时速率降温至295°C，再以245°C /小时速率升温至565°C，保温1.5小时；再以255°C /小时速率降温至110°C，保温1.5小时；再以245°C /小时速率升温至370°C，保温1.5小时；再以255°C /小时速率降温至110°C，保温1.5小时；再以205°C /小时速率升温至320°C，保温2.5小时，取出空冷即得。
[0012]所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:碳酸钙粉5、铝矾土 2.1、树木灰烬1、纳米二氧化硅2、明矾2、玉石粉4、电石粉4、氟钛酸钾3、四硼酸钠2、Bi2O3 2 ;其制备方法是将碳酸钙粉、铝矾土、树木灰`烬、纳米二氧化硅、明矾、玉石粉、电石粉混合，加热至2600-30000C，搅拌1-2小时，冷却后，加入至10-15%的盐酸溶液中，浸泡1-2小时，过滤，滤渣反复用清水洗净，烘干，与其它成分合并混合均匀即得。
[0013]本实施例含铈易切削黄铜合金材料，抗拉强度6b为478Mpa，屈服强度430MPa，硬度值HB为134，导电率％IACS68，软化温度599°C，20°C延伸率16.7%。
【权利要求】
1.一种含铈易切削黄铜合金材料，其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:铍 0.03-0.05、锰 0.12-0.16、锡 2.5-2.9、镍 4.7-4.9、铝 3.1-3.3、铈 0.05-0.09、锌23.5-23.9、V0.9-1.2、Ta0.04-0.06、余量为铜。
2.根据权利要求1所述的含铈易切削黄铜合金材料的生产方法，其特征在于: (I)、准备纯铜与废铜按1:1-2比例作为铜基质来源，将纯铜加入投入炉中熔化，进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铜熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等； (2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)锌；(2 )镍、锰、铝；(3 )铍、Ta ； (4)其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为22-25分钟，投料后搅拌均匀。
3.根据权利要求2所述的含铈易切削黄铜合金材料的生产方法，其特征在于:所述的铸后热处理是:先由室温以240-250°C /小时速率升温至360-370°C，再以250_260°C /小时速率降温至290-300°C，再以240-250°C /小时速率升温至560_570°C，保温1_2小时；再以250-2600C /小时速率降温至100-120°C，保温1-2小时；再以240-250°C /小时速率升温至360-380°C，保温1-2小时；再以250_260°C /小时速率降温至100_120°C，保温1-2小时；再以200-210°C /小时速率升温至310-330°C，保温2_3小时，取出空冷即得。
4.根据权利要求2所述的含铈易切削黄铜合金材料的生产方法，其特征在于:所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:碳酸钙粉4-5、铝矾土 2.1-2.5、树木灰烬1-2、纳米二氧化硅1-2、明矾2-3、玉石粉3-4、电石粉4-5、氟钛酸钾2-3、四硼酸钠1-2、Bi2O3 2-3 ;其制备方法是将碳酸钙粉、铝矾土、树木灰烬、纳米二氧化硅、明矾、玉石粉、电石粉混合，加热至2600-3000°C，搅拌1-2小时，冷却后，加入至10-15%的盐酸溶液中，浸泡1-2小时，过滤，滤渣反复用清水洗净，烘干，与其它成分合并混合均匀即得。
【文档编号】C22C1/02GK103757472SQ201310747983
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】徐佩康 申请人:安徽瑞庆信息科技有限公司