[发明专利]提高废杂黄铜再生连铸黄铜合金塑性方法

说明书

技术领域

提高废杂黄铜再生连铸黄铜合金塑性方法，属于铜合金及其加工领域。

背景技术

近五年来，我国铜及铜合金消费量每年以19.7％的速度递增，但铜及铜合金的原材料资源短缺，从精矿冶炼铜难以满足不断增长的国内需求，因此铜合金的原材料70％要依靠进口。其中，废杂铜的进口量迅猛增加，1990年我国废杂铜进口量为2.17万吨，2000年骤增至250.11万吨，而到2005年我国废杂铜进口量已经达到482.12万吨；同时，国内废杂铜存量也逐年增加。因此，解决我国铜合金加工材可持续发展的关键是充分利用废杂铜，并解决由于采用废杂铜作原料所带来的质量和行业技术问题。

现有的技术表明，采取合金熔炼、精炼、合金成分调整、铸造的技术路线，当原材料大部分或者全部为废杂黄铜时，合金成分调整是为了确保产品的一致性。但因原料大部分或全部为废杂铜，再生黄铜合金中杂质含量高、夹杂多、夹渣普遍，而且所制备的黄铜合金含铁量高，难以调低其含量，这些是合金成分调整工序所无法解决的问题。发明者研究发现，黄铜合金中高的铁含量易于形成树枝状晶铁基固溶体，铁基树枝晶与基体的界面为薄弱环节，在黄铜拉伸过程中黄铜基体易于从铁基树枝状晶界面剥离，这是再生铸造黄铜塑性低下的主要原因之一。例如，原材料大部分或者全部为废杂黄铜时，经过合金熔炼、精炼、合金成分调整的再生过程，再生的黄铜合金成分为56.0～60.0wt％Cu、2.0～3.2wt％Pb、Fe+Sn≤2.0wt％、余Zn及杂质，其延伸率只有4.5％。

如何提高废杂黄铜作原料再生、铸造黄铜合金的延伸率，成为铜材加工行业一个迫切希望解决的问题，也是一个棘手的难题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供提高废杂黄铜再生连铸黄铜合金塑性方法，采用该方法制备的黄铜合金的延伸率提高25％以上。

本发明为提高废杂黄铜再生连铸黄铜合金塑性方法，在原材料大部分或者全部为废杂黄铜、且经过熔炼、精炼、合金成分调整之后，往合金熔液中加入合金熔液重量的0.02～3.00％废钕铁硼永磁材料，然后去除熔液表面的熔渣，再进行铸造；相对废杂黄铜为原料只经过熔炼、精炼、合金成分调整、再铸造的黄铜合金，经过熔炼、精炼、合金成分调整、往合金熔液中加入废钕铁硼永磁材料、再铸造的黄铜合金的延伸率提高25％以上。

在上述提高废杂黄铜再生连铸黄铜合金塑性方法中，废钕铁硼永磁材料包括感应熔炼废钕铁硼铸锭及边角料、电弧熔炼废钕铁硼铸锭及边角料、粉末烧结废钕铁硼块体材料、热压废钕铁硼块体材料、热压热变形废钕铁硼块体材料、放电等离子烧结废钕铁硼块体材料、速凝废钕铁硼片。

在上述提高废杂黄铜再生连铸黄铜合金塑性方法中，废钕铁硼永磁材料包括喷射废钕铁硼粉、快淬废钕铁硼带、气流磨废钕铁硼粉，粉或带经过压结成废钕铁硼永磁材料块体。

在上述提高废杂黄铜再生连铸黄铜合金塑性方法中，废钕铁硼永磁材料包括贫稀土钕铁硼永磁材料、Nd₂Fe₁₄B型化学计量比钕铁硼永磁材料、富稀土钕铁硼永磁材料。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明提高废杂黄铜再生连铸黄铜合金塑性方法，往再生合金熔液中加入合金熔液重量的0.02～3.00％废钕铁硼永磁材料，充分发挥废钕铁硼永磁材料中B和稀土元素的作用，通过净化再生铸造黄铜合金的晶界组织、细化和均匀化再生铸造黄铜合金的晶粒尺寸，显著改善再生铸造黄铜合金的延伸率。同时，略微提高再生黄铜的拉伸强度。

具体实施方式

大部分或者全部采用废杂黄铜作原料，将原料放入电炉内熔炼，待块状原料熔化后，扒掉氧化渣；加入精炼剂，进一步造渣，扒渣；然后对合金进行快速炉前检测，调整合金成分，之后往合金熔液中加入合金熔液重量的0.02～3.00％废钕铁硼永磁材料，然后去除熔液表面的熔渣，再进行铸造。

实施例1，用废杂黄铜作原料，采用现有技术-熔炼、精炼、调整合金成分，所得黄铜合金的成分为58.0wt％Cu、2.5wt％Pb、Fe+Sn为1.8wt％、余Zn及杂质，在此基础上加入废粉末烧结钕铁硼块体，加入量为合金熔液重量的0.15wt％，再生连铸的黄铜合金的延伸率为5.8％。

对比例1，用废杂黄铜作原料，采用现有技术-熔炼、精炼、调整合金成分、水平连铸，再生连铸的黄铜合金的合金成分与实施例1相同，但再生连铸黄铜合金的延伸率为4.5％。