[发明专利]一种环保无铅合金新材料合金棒

说明书

一种环保无铅合金新材料合金棒，合金棒的成分包含锌(Zn)、锡(Sn)、硅(Si)和铜(Cu)，其中，合金棒的各成分组成按重量百分比分别为：锌(Zn)∶7‑9％，锡(Sn)∶2‑4％，硅(Si)∶1‑4％，余量为铜(Cu)。本发明的环保无铅合金新材料合金棒，将传统铅元素替换为硅元素，按照硅、锡、锌、铜一定的成分配比，在适当的温度下熔炼，通过连续铸造毛坯锭，用挤压机挤压而生产出完全能够取代含有铅元素的锡青铜棒材，在不增加成本的情况下，不仅保留了现有锡青铜的切屑等机械性能，也满足了环保性能的要求。

技术领域

本发明涉及合金材料，特别是涉及一种环保无铅合金新材料合金棒。

背景技术

现有的锡青铜材料为了实现易切屑性能而往往会添加铅元素，随着环保意识的明显提高，含铅元素的青铜合金已经不能满足国内外高端市场的要求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种环保无铅合金新材料合金棒，保留现有锡青铜的切屑等机械性能，同时满足了对环保性能的要求。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种环保无铅合金新材料合金棒，合金棒的成分包含锌(Zn)、锡(Sn)、硅(Si)和铜(Cu)，其中，合金棒的各成分组成按重量百分比分别为：锌(Zn)：7-9％，锡(Sn)：2-4％，硅(Si)：1-4％，余量为铜(Cu)。

进一步地，合金棒的各成分组成按重量百分比分别为：锌(Zn)：7.3-8.8％，锡(Sn)：2.3-3.8％，硅(Si)：1.2-3.8％，余量为铜(Cu)。

进一步地，合金棒的各成分组成按重量百分比分别为：锌(Zn)：8％，锡(Sn)：3％，硅(Si)：2.5％，余量为铜(Cu)。

进一步地，合金棒直径为175mm。

一种上述环保无铅合金新材料合金棒的制备方法，包含以下步骤：

步骤1：按照配比将电解铜、锡、锌、硅置于工频电炉内，加热完全熔化后保温；

步骤2：用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在合金液体上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止氧化，并保温；

步骤3：采用斯派克直读光谱仪对从工频电炉内取出的样品进行成分检验；

步骤4：进一步保温，然后重新升温到1300℃，并开启工频电炉的震动装置，采用水平连铸方法铸制成外径为Φ200mm、长度为500mm的实心合金棒；

步骤5：挤压前退火，用箱式退火炉对合金棒进行退火处理；

步骤6：用光锭机对退火后的毛坯合金棒进行表面加工，加工为表面光洁直径Φ195mm、长度500mm的合金棒，采用2000吨双动挤压机挤压，经过多次挤压后合金棒直径Φ180mm、长度580mm；

步骤7：用超声波探伤仪对挤压而成的合金棒进行裂痕及气孔探伤；

步骤8：用高精度车床对探伤完成后的合金棒进行表面车削，使合金棒直径175mm，对合金棒的两端去毛刺后包装入库。

进一步地，步骤1中的加热温度为1250℃-1300℃，保温温度为1200℃。

进一步地，步骤2中的保温时间为1.2-1.5小时。

进一步地，步骤4中的进一步保温时间为40-60分钟，震动装置的振动频率为1次/秒。

进一步地，步骤5中的退火温度为200℃-300℃，退火时间为20-30分钟。

进一步地，步骤6中的合金锭加热温度100℃-150℃，挤压温度为300℃，挤压速度为4mm/s。