本发明涉及金属合金材料领域,具体而言涉及一种新型无铅铜合金及制备方法。
背景技术:
市场上现有的焊接材料一般为两种:一种为锡银铜合金,另一种为锡铅铜合金。随着《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of HazardousSubstances,ROHS)在电子工业中的禁铅指令的政策实施,含铅的锡焊材料已经不能满足高标准的环保要求。而锡银铜合金的应用难点不仅仅是要求焊炉温度比原来铅合金高30%,并且其成本也比锡铅铜合金高25%,更重要的是此温度的提高会大大降低暴露元器件的稳定性。因此,锡锌合金被进一步研究。但是,锌的氧化阻止了锡锌合金的应用。
技术实现要素:
本发明提供了一种新型自润滑铜合金材料及制备方法,本发明提供一种具有高强度、高耐磨和自润滑性能的新型铜合金材料。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种新型无铅铜合金,由以下质量分数配方成分组成:铜40~45份、锌15~20份、铁10~15份、镍5~7份、锡2~3份、砷1~2份、硫1~2份、钼1~2份、钨1~2份、硫化铁1~2份、硫化钨1~2份、硫化钼1~2份、硫化锌1~2份、氯化钙1份。
进一步,由以下质量分数配方成分组成:铜40份、锌15份、铁10份、镍5份、锡2份、砷1份、硫1份、钼1份、钨1份、硫化铁1份、硫化钨1份、硫化钼1份、硫化锌1份、氯化钙1份。
进一步,由以下质量分数配方成分组成:铜45份、锌20份、铁15份、镍7份、锡3份、砷2份、硫2份、钼2份、钨2份、硫化铁2份、硫化钨2份、硫化钼2份、硫化锌2份、氯化钙1份。
进一步,由以下质量分数配方成分组成:铜42份、锌17份、铁13份、镍6份、锡2份、砷2份、硫1份、钼2份、钨1份、硫化铁2、硫化钨1份、硫化钼2份、硫化锌1份、氯化钙1份。
进一步:本发明的一种新型无铅铜合金的制备方法具有如下步骤:
步骤一,将铜、锌、铁进行分级、分检预处理;
步骤二,将铜、锌、铁熔化后加氯化钙进行熔炼,熔炼温度为1100~1200℃,然后保温至1000℃,保温时间为30分钟,制成中间合金溶液1;
步骤三,将镍、锡、砷、硫、钼、钨熔化后进行合金化和精炼,熔炼温度为1100~1200℃,制成中间合金溶液2;
步骤四,将中间合金溶液1和中间合金溶液2混合并加入硫化铁、硫化钨、硫化钼和硫化锌熔炼,熔炼温度为1700~2000℃,制成中间合金溶液3。
步骤五,将中间合金溶液3雾化,制成成品。
本发明的有益效果是:
1、本发明有效的改善了合金的加工性能。
2、本发明工艺简单,易于实现。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
一种新型无铅铜合金,由以下质量分数配方成分组成:铜40~45份、锌15~20份、铁10~15份、镍5~7份、锡2~3份、砷1~2份、硫1~2份、钼1~2份、钨1~2份、硫化铁1~2份、硫化钨1~2份、硫化钼1~2份、硫化锌1~2份、氯化钙1份。
实施例二:
一种新型无铅铜合金,由以下质量分数配方成分组成:铜40份、锌15份、铁10份、镍5份、锡2份、砷1份、硫1份、钼1份、钨1份、硫化铁1份、硫化钨1份、硫化钼1份、硫化锌1份、氯化钙1份。
实施例三:
一种新型无铅铜合金,由以下质量分数配方成分组成:铜45份、锌20份、铁15份、镍7份、锡3份、砷2份、硫2份、钼2份、钨2份、硫化铁2份、硫化钨2份、硫化钼2份、硫化锌2份、氯化钙1份。
实施例四:
一种新型无铅铜合金,由以下质量分数配方成分组成:铜42份、锌17份、铁13份、镍6份、锡2份、砷2份、硫1份、钼2份、钨1份、硫化铁2、硫化钨1份、硫化钼2份、硫化锌1份、氯化钙1份。
实施例五:
一种新型无铅铜合金的制备方法包括如下步骤:
步骤一,将铜、锌、铁进行分级、分检预处理;
步骤二,将铜、锌、铁熔化后加氯化钙进行熔炼,熔炼温度为1100~1200℃,然后保温至1000℃,保温时间为30分钟,制成中间合金溶液1;
步骤三,将镍、锡、砷、硫、钼、钨熔化后进行合金化和精炼,熔炼温度为1100~1200℃,制成中间合金溶液2;
步骤四,将中间合金溶液1和中间合金溶液2混合并加入硫化铁、硫化钨、硫化钼和硫化锌熔炼,熔炼温度为1700~2000℃,制成中间合金溶液3。
步骤五,将中间合金溶液3雾化,制成成品。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。