[发明专利]一种无铅环保铜基合金棒及其制造方法

权利要求书

1.一种无铅环保铜基合金棒，其特征在于，由以下重量百分数的组分组成：锌8%～10%，锡9%～11.5%，铋1%～2.5%，碳化硅0.5%～1.5%，余量为铜。

2.根据权利要求1所述的无铅环保铜基合金棒，其特征在于，各组分的重量百分数配比如下：锌9%，锡10.5%，铋2%，碳化硅1%，余量为铜。

3.一种无铅环保铜基合金棒的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：

1)按照权利要求1所述的配比将铜、锡、锌置于工频电炉内，加热至1100℃～1150℃完全熔化后，保温至1000℃；

2)将上述完全熔化的合金液充分搅拌后，在合金液上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉，并保温；

3)1000℃保温1.2～1.5小时后，从电炉内取出样品，采用直读光谱仪对样品进行三到五次成分检测，若各组分含量在规定范围之内，则安置备用；

4)按照权利要求1所述的配比将铋﹑碳化硅同时放置于坩埚炉中加热，并用石墨棒进行搅拌，搅拌至碳化硅均匀分布在铋的溶液当中，保温20-30分钟；

5)将步骤4）的溶液添加到保温完成的步骤3）的备用合金液中，再次用石墨棒进行搅拌，并加温至1100-1500℃，取样化验各成分含量；

6)取步骤5）中各成分含量在规定范围之内的合金液少量，待其冷却凝固后抛光，在800倍的金相显微镜下观察，若晶粒组织均匀，则进行下一步加工；

7)将步骤6)中合金液进一步保温30-40分钟后，重新升温至1300℃，并开启工频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸制成合金棒；

8)用箱式退火炉对步骤7)合金棒进行退火处理，而后用光锭机毛坯合金棒进行表面加工，公差在+/-0.1mm；

9)采用1500吨双动挤压机挤压步骤8)的合金棒，经过多次挤压后棒材直径为Φ20至Φ80mm，公差为+/-1mm。

10)将步骤9)的合金棒材用超声波探伤仪进行裂痕及气孔探伤，以挑出不合格产品进行回炉；将合格的棒材统一切割为长度200mm对其两端去毛刺后包装入库。

4.根据权利要求3所述的无铅环保铜基合金棒的制造方法，其特征在于，步骤2)中所述搅拌采用石墨棒，所述石墨粉的厚度为6～10cm。

5.根据权利要求3所述的无铅环保铜基合金棒的制造方法，其特征在于，步骤4)中所述高纯度铋的纯度大于99.99%,碳化硅的粒径范围1μm<r(粒径)<10μm。

6.根据权利要求3所述的无铅环保铜基合金棒的制造方法，其特征在于，步骤4)中所述加热温度为350～400℃，加热时间为30～40分钟。

7.根据权利要求3所述的无铅环保铜基合金棒的制造方法，其特征在于，步骤7)中所述工频电炉的振动装置的振动频率为1次/秒。

8.根据权利要求3所述的无铅环保铜基合金棒的制造方法，其特征在于，步骤7)中所述合金棒的外径为Φ50mm至Φ100mm，长度为500mm。

9.根据权利要求3所述的无铅环保铜基合金棒的制造方法，其特征在于，步骤8)中所述退火温度为200-250℃，退火时间为1-1.5小时。

10.根据权利要求3所述的无铅环保铜基合金棒的制造方法，其特征在于，步骤9)中所述合金锭加热温度为100-150℃，挤压温度为400℃，挤压速度V=8mm/s。