[发明专利]具有抑制脱锌能力且切削及机械性质良好的黄铜合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有抑制脱锌能力且切削及机械性质良好的黄铜合金，特别是涉及一种包含铌及黄铜的黄铜合金。

背景技术

黄铜是一种铜及锌的合金。黄铜合金依用途所需还包含微量的不纯物，例如铅、锡、铝等。虽然黄铜相较于铜或其他种类的铜合金具有高切削性质，但抗腐蚀能力较差。

一般来说，以往是通过在黄铜中添加小量铅来增加黄铜的切削性，以使其能用于制备饮用水工业领域的过水工件(如黄铜水管)。然而，黄铜水管需经常在高温环境下被使用，或用于运送含有腐蚀性粒子的水，例如氯。

黄铜具有高腐蚀性，例如含铅的黄铜水管倾向在与含氯水体接触的环境中发生脱锌。脱锌会严重地影响含铅黄铜的结构，且缩短使用寿命。此外，铅会由含铅黄铜释出到被运送的水体中，造成水污染或毒害人体。

为了克服前述关于铅污染及脱锌的问题，有研究使用铋来取代铅加入黄铜内，形成一种不含铅的黄铜。然而，铋和铅皆具有低熔点的特性，添加于黄铜合金中会使黄铜合金在高温环境下容易爆裂。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可以克服先前背景技术段落中所述缺点的具有抑制脱锌能力且切削及机械性质良好的黄铜合金。

本发明具有抑制脱锌能力且切削及机械性质良好的黄铜合金，该黄铜合金包含铌及黄铜；其中，以该黄铜合金的总重为100重量份计，铌的含量范围为0.01至0.15重量份，以及黄铜的含量范围为99.85至99.99重量份。

本发明的有益效果在于：本发明具有抑制脱锌能力且切削及机械性质良好的黄铜合金通过含有铌及黄铜，该黄铜合金的抑制脱锌能力以及切削和机械性质可以获得改善。

具体实施方式

在本发明的一个实施例中，该具有抑制脱锌能力且切削及机械性质良好的黄铜合金包含铌及黄铜。以该黄铜合金的总重为100重量份计，铌的含量范围为0.01至0.15重量份，以及黄铜的含量范围为99.85至99.99重量份。至少一部分的铌及一部分的黄铜会形成固熔体。

通过该黄铜合金中包含铌及黄铜，抑制脱锌能力以及切削及机械性质显著地改善。这个改良可以归因于铌的熔点高于铅。此外，铌是无毒的。因此，本发明黄铜合金可耐用于高温环境，且不会释放有毒元素，例如铅。

较佳地，以该黄铜合金的总重为100重量份计，铌的含量范围为0.029至0.077重量份，以及黄铜的含量范围为99.923至99.971重量份。更佳地，以该黄铜合金的总重为100重量份计，铌的含量为0.077重量份，以及黄铜的含量为99.923重量份。

该黄铜具有α相及β相。较佳地，该黄铜包括40至80wt％的铜及20至60wt％的锌。又较佳地，该黄铜包括50至70wt％的铜及30至50wt％的锌。更佳地，该黄铜包括55至65wt％的铜及35至45wt％的锌。

根据本发明，提供一种形成该黄铜合金的方法。该方法包括提供一个含有铌及黄铜的黄铜合金组成物，于温度范围1100至1300℃下熔融该黄铜合金组成物5分钟以形成一铌及黄铜的黄铜合金熔化物，使该黄铜合金熔化物在一铸模中冷却至80至85℃以形成一铌及黄铜的固熔体，然后移除该铸模并使该固熔体冷却至室温。

实施例：

化学品来源

铜块：购自于Landon Metal Industri al Co.,Ltd.

锌块：购自于Lai-I Metal Industrial Co.,Ltd.

铌粉：购自于伟斯企业股份有限公司

比较例1

制备不含有铌的黄铜合金

于高周波炉中，加入171g铜块、114.6g锌块，然后于1100至1300℃下熔炼该铜块及锌块5分钟后，形成一黄铜合金熔化物。

使该黄铜合金熔化物在一铸模中冷却至80至85℃以形成一固熔体，然后移除该铸模并使该固熔体冷却至室温，形成一不含有铌的黄铜合金。

实施例1至4

制备含有铌及黄铜的黄铜合金

实施例1至4的黄铜合金是以与比较例1相同的步骤来制备该黄铜合金，不同的地方在于实施例1至4的黄铜合金还包含铌粉。

实施例1至4的组成如表1所示。

表1