[发明专利]一种新型低铅易切削黄铜的生产工艺

说明书

技术领域：本发明涉及一种一种新型低铅易切削黄铜的生产工艺。

含铅黄铜具有极好的切削性能，能满足自动车床加工制造各种零部件的要求，因此含铅黄铜长期以来已被世界公认为重要的基础材料而广泛应用到电子电讯、家电、饮用水工程、航空航天、玩具、汽车、交通、五金装饰、机械、仪表制造等领域。但含铅产品的生产与使用将对人身和环境造成危害。此外，含铅合金在熔铸和切削加工中，铅蒸气和粉尘对环境和人身健康也有严重危害。

背景技术：传统的易切削黄铜如HPb63-3、HPb60-3、HPb59-1等，其含铅量为0.5-3.7％左右。铅是不固溶于铜，呈黑色质点存在于晶界上，经过压力加工，呈游离态的孤立分布于固溶体中，有相当强的润滑与减磨作用，使合金具有极高的可加工性能、切削易脆、工作表面光洁，被广泛的应用于多种制造业中。但现有的含铅黄铜合金在饮用水中的杂质及有机酸等的作用下，含铅铜合金中的铅会缓慢析出，污染环境，并危害人体健康，很难满足越来越高的环保要求。为了减少多种制造业中铅黄铜报废后丢弃对环境造成的污染，必须采用不含铅的易切削黄铜。但是传统的不含铅黄铜，其切削性能极差，不适满足精密机械加工的要求。因此，研究一种以无毒或低毒害物质代替铅生产的铜合金，达到既改良黄铜中的成分组成，使其达到环保、易切削且能形成产业化生产，满足现代工业上的需要，是当务之急。

发明内容：本发明的目的就是针对上述现状提供一种低铅易切削铋黄铜生产新工艺。该工艺生产低铅易切削黄铜铜具有成品率高、组织致密、金相组织优良、产品强度高、切削性能好及耐磨耐蚀性能强等特点。

本发明的目的可以通过以下方案来实现：

按照低铅易切削黄铜产品生产的要求，首先要满足有害元素限制含量Pb＜0.03％，Cd＜0.001％(RoHS限令要求)。采用无毒的金属铋代替有毒的铅生产无铅易切削黄铜，其主成分按照HPb59-1传统铅黄铜设计，Bi含量为0.8-1.5％；Sn含量为1.5-2％，所设计的生产工艺为：

我们使用单独的炉量为500Kg的熔炼炉，按500Kg量计算，先将紫杂铜占总量32％、放入工频感应炉中熔化，待原料完全熔化后，加纯锌占总量33.6％和电解铜占总量30％，搅拌捞渣，再加入多元中间合金占总量4.4％，并在感应炉中熔体自行完成充分搅拌，熔炼渣经排渣通道被排出，且在该炉内进行充分的除气、除渣，采用木炭覆盖(覆盖厚度180毫米)，使熔化的合金液得到履盖和精炼。炉温上升后，温度控制在1100-1200℃左右，保温5-8分钟。

对生产出来熔化的合金液，注入保温炉中，通过结晶器、水平连铸成铜棒，为了提高生产效率和产品质量，必须控制铸坯的牵引速度。对于直径Φ10-20mm的铜棒，牵引速度控制在12-7cm/min；水平连铸生产出来的铜棒，通过定位切割、冷拨脱皮为成品。产品主要化学成份：Cu57-66％；Bi 0.8-1.5％；Sn 1.5-2％；铅＜于0.01wt％；余量为Zn，力学性能、切削性能均能达到或接近HPb59-1的质量标准。

本发明的工艺流程如下：