专利名称：铅黄铜光谱标准样品及其制备的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金技术领域，涉及ー种铅黄铜光谱标准样品，主要用于对Hpb59-1铅黄铜中七个元素的分析和检测；本发明同时还涉及该铅黄铜光谱标准样品的制备方法。
背景技术：
铅黄铜具有強度高，组织致密均匀，耐蚀性好，切削、钻孔等机加工性能极佳，且具有加工铜屑均匀细小、加工表面光洁，切削性能优异等特点，适用加工精密仪表的零部件。随着冶金技术的迅速发展，铅黄铜的用途越来越广泛，而且，人们对于铅黄铜的质量要求日益增高，对铅黄铜的元素分析也提出了更高的要求。目前，铅黄铜光谱标准样品(GB/T5321-2001，g—.)*—Pb、Fe、Bi、Sb、P、Al 六种元素，不能满足 Hpb59_ I 铅黄铜及其它铅黄铜的分析检测需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种铅黄铜光谱标准样品，用于Hpb59-1铅黄铜、HPb60-l铅黄铜、H63-3铅黄铜的分析检测。本发明的另ー目的是提供一种铅黄铜光谱标准样品的制备方法。本发明ー种铅黄铜光谱标准样品，铜合金中含有下述重量含量的元素
Cu 57. O 65. 0%, Pb 0. 31 3. 30%, Fe 0. 060 O. 85%, Bi 0. 0009 O. 0068%, Sb0. 0030 O. 0230%, P O. 006 O. 045%, Al 0. 09 O. 68%, Ni O. 20 I. 50%, Zn 为余量。铅黄铜光谱标准样品的制备方法，包括以下エ艺步骤
(I)备料以纯金属铜、Cu-Fe、Cu-Bi、Cu-Sb、Cu-P、Cu-AUCu-NijIfePbjIfe Zn 为原料，并按所述铅黄铜光谱标准样品中各元素的含量计算配料。由于Ni、Fe高熔点难熔，Al具有放热性，均用铜基中间合金为加入原料。(2)熔炼采用高频炉，烘炉后，先加入纯金属铜及覆盖剂，升温使纯金属铜熔化，并使覆盖剂的厚度不低于IOOmm ;再在搅拌下依次加入Cu-Ni、Cu-Bi、Cu-Fe、Cu-Sb、Cu-P中间合金并依次熔化，充分搅拌使其分布均匀，扒渣，升温至113(Tll70°C，加入Cu-Al合金，搅拌使其充分熔化；加入纯金属Pb，搅拌使其充分熔化；浇注前加入纯金属Zn，充分搅拌，使各元素均匀分布在铜液中；
由于合金Cu-Al具有放热特性，须在温度到达113(T117(TC时，方可放入炉中，以覆盖剂盖好然后充分搅拌，使铝均匀溶解在铜液中；纯金属Zn极易挥发，在浇注前加入，以减少Zn的损耗；铅的熔点低且是纯金属，因而最后加入。(3)铸锭将熔化的铜合金注入铁模中铸成圆锭；浇注温度为1170°C 1200°C。为了防止铜液迸溅及铸锭的组织致密，浇注前使铁模温度保持在100°c 150°C。(4)均匀化处理将经均匀性检验的圆锭放入均热炉中进行均匀化处理；均热炉的温度为83(T860°C，保温时间O. 5^1小时；(5)挤压、车皮将经均匀化处理的圆锭挤压、车皮，得到铅黄铜光谱标准样品。本发明的铅黄铜标样中，各元素成分分布均匀，含量准确，组织结构致密；本标样中主成分Pb的含量有阶梯性，且各元素具有良好的分布性，可在光电直读光谱仪进行分祈。本发明的铅黄铜光谱标准样品中増加了 Ni元素，可以满足铅黄铜化学成分分析和控制的要求。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明铅黄铜光谱标准样品的制备作进ー步说明。本实施例以铅黄铜光谱标准样品H59-1为例，H59-1是铜基合金中铅黄铜的一种，其化学成分(％)应符合以下规定Cu 57. 0 65· O、Pb O. 8 I. 9、Fe く O. 5、Bi く O. 003、Sb 彡 O. 02、P 彡 O. 02、Al i ^ O. 5 Ni ^ I. O 其他杂质彡 O. 3, Zn 为余量。实施例I、铅黄铜光谱标准样品H59-1-1的制备
(I)备料以 50Kg 投炉计算。纯金属铜 29. 5Kg，Cu-Fe (6%) 7. 083Kg, Cu-Bi (20%)O.00225Kg, Cu-Sb (50%)O.003Kg, Cu-P (10%) 0.225Kg, Cu-Al (32. 2%) I.056Kg, Cu-Ni(21. 23%) 3. 533Kg，纯 Pb 0. 31Kg、纯 Zn 8. 2878Kg。(2)熔炼采用高频炉，烘炉后，先加入铜和木炭，升温使其熔化，然后依次加入Cu-Ni熔化一Cu-Bi熔化一Cu-Fe熔化一Cu-Sb熔化一Cu-P熔化，搅拌、扒渣，然后升温至 1150°C左右，加入Cu-Al合金，搅拌使其充分熔化；加入纯金属Pb，搅拌使其充分熔化；浇注前加入纯金属Zn，充分搅拌，使各元素均匀分布在铜液中。(3)铸锭先倾入80#坩埚中、抬包经漏斗缓慢注入铁模中、铸成C 145mm圆锭。浇注前使铁模温度保持在100°C -150°C ;浇注温度为1170°C 1200°C。(4)均匀化处理将经均匀性检验的圆锭放入均热炉中进行均匀化处理；均热炉的温度为850°C，保温时间O. 5小吋;
(5)挤压和车皮将经均匀化处理的圆锭进行车皮、挤压交加工，锯成C 35X45mm的圆柱状光谱标样和铣成化学标样，分别打上印记。制备的铜合金中，各元素的含有如下以重量计
Cu :57. 0±0. 001%，Pb :0. 31±0. 001%，Fe :0. 85±0. 002%，Bi :0. 0009±0. 006%，Sb O. 003±0. 03%, P 0. 045±0. 01%, Al 0. 68±0· 01%, Ni 1. 5±0· 2%, Zn 为余量。实施例2、铅黄铜光化标准样品H59-1-2的制备
备料以 50Kg 投炉计算。纯金属铜 29. 5Kg、Cu-Fe (6%)2· 5Kg、Cu_Bi (20%)0· 01125Kg、Cu-Sb (50%)0· 015Kg、Cu-P(10%)0. 15Kg、Cu_Al (32. 2%)0· 699Kg、Cu_Ni(21.23%)1· 531Kg，纯 Pb 0. 25Kg、纯 Zn 15. 344Kg。其熔炼、铸锭、均匀化处理、挤压、车皮等エ序与实施例I同。制备的铜合金中，各元素的含有如下以重量计
Cu :58. 0±0. 001%, Pb :0. 50±0· 001%, Fe :0. 30±0· 002%，Bi :0. 045±0. 006%, Sb
O.015 ± O. 03%,
P 0. 030±0. 01%, Al 0. 4±0· 01%，Ni 0. 65±0· 2%, Zn 为余量。实施例3、铅黄铜光化标准样品H59-1-3的制备
备料以 50Kg 投炉计算。纯金属铜 29. 5Kg、Cu-Fe (6%)4. 16Kg、Cu-Bi (20%)0· 0075Kg、Cu-Sb (50%)0·01Kg、Cu-P (10%)0· lKg、Cu_Al (32. 2%)0. 3106Kg、Cu_Ni (21. 23%)2. 36Kg,纯 Pb O. 40Kg、纯 Zn 13. 1519Kg。其熔炼、铸锭、均匀化处理、挤压、车皮等エ序与实施例I同。制备的铜合金中，各元素的含有如下以重量计
Cu 59. 0±0· 001%, Pb 0. 80±0· 001%, Fe 0. 50±0· 002%，Bi 0. 0030±0· 006%, Sb
0.010±0. 03%, P 0. 020±0. 01%, Al 0. 20±0· 01%, Ni 1. 0±0· 2%, Zn 为余量。实施例4、铅黄铜光化标准样品H59-1-4的制备
备料以 50Kg 投炉计算。纯金属铜 29. 5Kg、Cu-Fe (6%)1. 42Kg、Cu_Bi (20%)0· 005Kg、Cu-Sb (50%) O. 0065Kg、Cu-P (10%) 0. 065Kg、Cu-Al (32. 2%) 0. 467Kg、Cu-Ni (21. 23%)
1.060Kg,纯 Pb 0. 65Kg、纯 Znl6. 8265Kg。其熔炼、铸锭、均匀化处理、挤压、车皮等エ序与实施例I同。制备的铜合金中，各元素的含有如下以重量计
Cu :61· 0±0· 001%, Pb 1. 3±0· 001%, Fe 0. 17±0· 002%, Bi 0. 0020±0· 006%, Sb O. 0065±0. 03%, P 0. 013±0. 01%, Al 0. 30±0· 01%, Ni 0. 45±0· 2%, Zn 为余量。实施例5、铅黄铜光化标准样品H59-1-5的制备
备料以 50Kg 投炉计算。用纯金属铜 29. 5Kg、Cu-Fe (6%) O. 84Kg、Cu-Bi (20%)
O.00325Kg、Cu-Sb (50%) O. 0045Kg、Cu-P (10%) 0. 045Kg、Cu-Al (32. 2%) 0. 202Kg、Cu-Ni(21. 23%) 0. 7065Kg，纯 Pb I. OKg、纯 Znl7. 6988Kg。其熔炼、铸锭、均匀化处理、挤压、车皮等エ序与实施例I同。制备的铜合金中，各元素的含有如下以重量计
Cu 63. 0±0· 001%, Pb :2. 0±0· 001%, Fe :0. 10±0· 002%, Bi :0. 0013±0· 006%, Sb
O.0045±0. 03%, P 0. 009±0. 01%, Al 0. 13±0· 01%, Ni 0. 30±0· 2%, Zn 为余量。实施例6、铅黄铜光化标准样品H59-1-6的制备
备料以 50Kg 投炉计算。用纯金属铜 29. 5Kg、Cu-Fe(6%)0. 50Kg、Cu_Bi(20%)0. 017Kg、Cu-Sb (50%)0· 023Kg、Cu-P(10%)0. 03Kg、Cu-Al (32. 2%)0. 140Kg、Cu_Ni(21.23%)0· 471Kg，纯 Pb 1.65Kg、纯 Zn 17. 669Kg。其熔炼、铸锭、均匀化处理、挤压、车皮等エ序与实施例I同。制备的铜合金中，各元素的含有如下以重量计
Cu 65. 0±0· 001%, Pb 3. 30±0· 001%, Fe 0. 060±0· 002%, Bi 0. 0068±0. 006%, Sb
O.023±0. 03%, P 0. 006±0. 01%, Al 0. 09±0· 01%, Ni 0. 20±0· 2%, Zn 为余量。为了确保标样的质量，对制备出的铸锭进行均匀性检验。I样块均匀性检验
均匀性检验是标样的关键指标之一，根据GB/T5321-2001、QJ/XT02Z101-1990规定，采用极差法对样品随机抽查进行均勻性检验。随机抽取15个试样块,姆个试样在DV4光电直读光谱仪上激发3次，得到3X 15个数据用极差法检验。极差法检验公式如下
权利要求
1.一种铅黄铜光谱标准样品，其特征在于铜合金中含有下述重量含量的元素Cu 57. O 65. 0%, Pb :0. 31 3. 30%, Fe :0. 060 O. 85%, Bi :0. 0009 O. 0068%, Sb0. 0030 O. 0230%, P O. 006 O. 045%, Al 0. 09 O. 68%, Ni 0. 20 I. 50%, Zn 为余量。
2.如权利要求I所述铅黄铜光谱标准样品的制备方法，包括以下工艺步骤 (1)备料以纯金属铜、Cu-Fe、Cu-Bi、Cu-Sb、Cu-P、Cu-Al、Cu-NiJifePbJifeZn 为原料，并按所述铅黄铜光谱标准样品中各元素的含量计算配料； (2)熔炼采用高频炉，烘炉后，先加入纯金属铜及覆盖剂，升温使纯金属铜熔化，并使覆盖剂的厚度不低于IOOmm ;再在搅拌下依次加入Cu-Ni、Cu-Bi、Cu-Fe、Cu-Sb、Cu-P中间合金并依次熔化，充分搅拌使其分布均匀，扒渣，然后升温至113(Tll70°C，加入Cu-Al合金，搅拌使其充分熔化；加入纯金属Pb，搅拌使其充分熔化；浇注前加入纯金属Zn，充分搅拌， 使各元素均匀分布在铜液中； (3)铸锭将熔化的铜合金注入铁模中铸成圆锭； (4)均匀化处理将经均匀性检验的圆锭放入均热炉中进行均匀化处理；均热炉的温度为83(T860°C左右，保温时间O. 5^1小时； (5)挤压、车皮将经均匀化处理的圆锭挤压、车皮，得到铅黄铜光谱标准样品。
3.如权利要求2所述铅黄铜光谱标准样品的制备方法，其特征在于所述覆盖剂为木炭。
4.如权利要求2所述铅黄铜光谱标准样品的制备方法，其特征在于所述铸锭工序中，浇注前使铁模温度保持在100°C 150°C。
5.如权利要求2所述铅黄铜光谱标准样品的制备方法，其特征在于所述铸锭工序中，浇注温度为1170°C 1200°C。
全文摘要
本发明提供了一种铅黄铜光谱标准样品，是以纯金属铜、Cu-Fe、Cu-Bi、Cu-Sb、Cu-P、Cu-Al、Cu-Ni、纯Pb、纯Zn为原料，经熔炼、铸锭、均匀化处理、挤压、车皮等工序制备而成的铜合金，其中含有Pb、Fe、Bi、Sb、P、Al、Ni七种微量元素。本发明的铅黄铜标样中，各元素成分分布均匀，含量准确，组织结构致密；本标样中中主成分Pb的含量有阶梯性，且各元素具有良好的分布性，可在光电直读光谱仪进行分析。本发明的铅黄铜光谱标准样品中增加了Ni元素，可以满足铅黄铜化学成分分析和控制的要求，可用于用于Hpb59-1铅黄铜、HPb60-1铅黄铜、H63-3铅黄铜的分析检测。
文档编号G01N1/28GK102854045SQ20121034846
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者刘艳, 赵振林, 杨永刚, 刘生伟, 赵义, 杨桂平, 李文军, 景卫军 申请人:白银有色集团股份有限公司