[发明专利]一种铜合金及铜合金制品

说明书

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种铜合金及铜合金制品。

背景技术

在工业生产中，一些设备的部件需要在高温、高辐射的环境下长期工作，这种情况对这种部件的制造材料要求较高。如核电站核岛内冷却水滤芯提拉装置，该装置用于每年核电站更换冷却水芯，长期在高温、高辐射的环境下工作。工作设计寿命为40年免维护，这就要求减速器传动部件在高温、高辐射的环境下不更换润滑油的情况下连续工作40年，因此，此种部件对制造材料的性能如耐磨性要求较高。现有技术中的金属材料都无法达到前述要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种铜合金，耐磨性强，能够在高温环境下长期使用。基于此，本发明还提供一种铜合金制品。

本发明提供的一种铜合金，按重量百分比计，包含如下组分：

铜：57％～63％；

铝：2％～5％；

铁：1％～3.8％；

锰：0.2％～2.5％；

余量为锌。

优选地，按重量百分比计，包含如下组分：

铜：58％～62％；

铝：2.5％～4％；

铁：2％～3％；

锰：0.3％～2％；

余量为锌。

优选地，按重量百分比计，包含如下组分：

铜：59％～60％；

铝：3％～4％；

铁：2％～3％；

锰：0.5％～2％；

余量为锌。

优选地，按重量百分比计，包含如下组分：

铜：60％～63％；

铝：2％～4％；

铁：1％～3％；

锰：0.5％～2.4％；

余量为锌。

优选地，按重量百分比计，包含如下组分：

铜：57％～62％；

铝：3％～5％；

铁：2％～3.8％；

锰：0.4％～1.8％；

余量为锌。

优选地，所述铜、铝、铁、锰、锌均为电解金属。由于该种铜合金的成分均采用电解金属，因此，可以保证铜合金的纯度，能够保证不含钴，因此，具有耐辐射的优点。

本发明还提供一种铜合金制品，由金属原料熔融后在密封的模具中进行离心铸造，所述金属原料按重量百分比计，包含以下组分：

铜：57％～63％；

铝：2％～5％；

铁：1％～3.8％；

锰：0.2％～2.5％；

余量为锌。

与现有技术相比，本发明的铜合金耐磨性强，抗拉强度高。用该种铜合金制造的物件既有极强的耐磨性又有极高的抗拉强度，能够满足耐磨和抗拉要求较高的场合，因此，适用范围广，而且制作成本低，适于推广使用；

进一步地，制备该铜合金的组分均选用电解金属，能够在高温、高辐射的环境下长时间工作、而且制造成本低。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚、易懂，以下通过具体的实施方式对本发明进行说明。

本发明的铜合金，按重量百分比计，包括如下组分：

铜：57％～63％；

铝：2％～5％；

铁：1％～3.8％；

锰：0.2％～2.5％；

余量为锌。

本发明铜合金中各组分的组成及比例，使得本发明铜合金具有高的耐磨性，其依据如下：

1)根据化学工业出版社出版的《铜与合金加工手册》一书中介绍：“铝是铝黄铜中重要的合金元素，铝显著缩小黄铜的α区，铝含量增高时，将出现γ相，虽然可提高合金硬度，但剧烈降低合金的塑性”，在此理论基础上，为提高铜合金的塑性等综合机械性能，本发明的发明人经过创造性的劳动，将本发明的铜合金中铝的重量百分比设置为2.5％～5％。

2)根据化学工业出版社出版的《铜与合金加工手册》一书中介绍：“铁与锰、锡、铝、镍等配合使用，可使黄铜具有高的强度和在大气、海水中的耐蚀性。铁在黄铜中的含量一般低于1.5％。含铁高、富铁相增加，甚至产生服帖偏析。会降低合金的耐蚀性，并影响电镀层表面质量”，在此理论基础上，为提高铜合金的强度，保持铜合金的耐蚀性，本发明的发明人经过创造性的劳动，将本发明铜合金中铁的重量百分比设置为1％～3.8％。