[发明专利]一种易切削白色黄铜合金及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种白色黄铜合金及其制造方法，特别涉及一种易切削白色黄铜合金及其制造方法。

背景技术

现有的钥匙坯料、电子电气的接插件以及一些仪表零件都是以黄铜或白铜作为原料。当以黄铜为原料时，往往需要电镀一层镍或锡，保证以上产品具有银白色美丽的外观，并且镀层可以提高这些产品的耐腐蚀性能。但是这种生产流程较长，消耗能源与资源较多，而且电镀过程中的电镀液对环境保护和人身健康不利，另外，当镀层磨损后，这些产品容易腐蚀生锈。当以白铜为原料时，生产流程较短，不用进行电镀处理。但是白铜含有部分镍，原材料成本居高不下，而且镍元素对人体有致敏反应和致癌倾向。因而国外发达国家已经限制与人体接触的合金材料中镍的含量并呼吁要取消与人体直接接触的含镍产品的使用。

目前德国、日本、中国都发明了不含镍的银白色铜合金，其中例如中国专利申请号97114874.0说明书中公开的一种发明专利《合金，尤其是用于制造眼镜框架、首饰等物的合金》，是德国贝尔肯霍夫公司发明的一种无镍白铜材料，其制造方法是：Zn 3.0-7.0％，Mn 8.0-13.0％，Fe 0.5-3.5％，Al 4.5-8.0％，Cu余量。又如申请号00106848.2说明书中公开的一种发明专利《无镍白色铜合金》，是日本YKK株式会社发明的一种无镍白色铜合金，是一种由通式Cu_aZn_bMn_cAl_d或Cu_aZn_bMn_cAl_dX_e表示的无镍白色铜合金，其中X选自Si、Ti及Cr的至少一种元素。b、c、d及e分别表示范围如下，0.5≤b＜5，7≤c≤17，及0.5≤d≤4，0＜e≤0.3，a表示余量。

以上不含镍的铜合金可以使铜合金达到银白色，但是这些合金Cu含量较高，原材料成本依然较高，而且这些合金切削性能较差，不能适应高速机加工条件，同时切削表面毛糙。因此，国内外迫切要求研制开发一种低成本、银白色、易切削的铜合金替代部分白铜和黄铜。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术现状而提供一种环保的低成本易切削白色铜合金及其制造方法。

本发明的技术方案是：

一种易切削白色黄铜合金，它包括主元素和可选择元素，其特征是主元素组组成配比58～68wt％铜、0.5～2.5wt％铋、8.0～15wt％锰、0.1～2.0wt％铝，余量为锌以及不可避免的杂质，不可避免的杂质总量不大于0.5wt％，可选择元素包括铁、锡中的1种或2种，可选择元素总含量不大于0.5wt％。

一种易切削白色黄铜合金的制造方法，其特征包括以下步骤：

a、按设计好重量百分比将电解铜、铝丝和可选择元素铁和锡，加入温度在1030～1080℃工频电炉内熔炼，炉温升高至1150～1160℃以上时加入纯锰，待纯锰熔炼完全后炉温降至1050～1080℃时加入铜铋合金和电解锌，待物料全部熔化后，充分搅拌10分钟；

b、将熔体转入保温于1050～1100℃的保温炉中水平连铸成白铜合金铸锭；

c、将上述已冷却的白铜合金铸锭加热到570～700℃进行热挤压；

d、将挤压后的产品经拉伸、去应力退火、矫直、抛光成为成品。

作为改进，一种易切削白色黄铜合金组成配比可优选为60～65wt％铜、1.0～2.0wt％铋、8.0～15.0wt％锰、0.1～2.0wt％铝，余量为锌以及不可避免的杂质，不可避免的杂质总量不大于0.5wt％，可选择元素包括铁、锡中的1种或2种，可选择元素总含量不大于0.5wt％。

再改进，一种易切削白色黄铜合金组成配比可优选为60～65wt％铜、1.5～2.2wt％铋、10.0～15.0wt％锰、0.1～2.0wt％铝，余量为锌以及不可避免的杂质，不可避免的杂质总量不大于0.5wt％，可选择元素包括铁、锡中的1种或2种，可选择元素总含量为该合金的0.5～2.0wt％。

再改进，所述加入的纯锰为薄片状的电解锰，以便迅速熔化。

再改进，所述挤压加工率应不小于80％，以达到晶粒细化作用。

再改进，所述去应力退火温度为300～400℃。