[发明专利]一种多元微合金化黄铜合金

说明书

本发明公开了一种多元微合金化黄铜合金，包括占黄铜合金总重量56‑63wt%的铜，0.3‑2.5 wt%的铅，0.001‑0.0055 wt%的硫，0.001‑0.06wt%的碲，0.001‑0.1wt%的铬，0.1‑0.5wt%的锡，0.01‑0.5wt%的镍，0.1‑0.5wt%的铁，0.0001‑0.0015wt%的硼，0.001‑0.1wt%的钴，余量为锌以及不可避免的杂质。本发明具有如下有益效果：（1）在不减少黄铜合金中的铅含量的情况下有效的减少铅的析出；（2）保持了原有黄铜合金的加工性能；（3）能够有效的降低黄铜合金的成本。

技术领域

本发明涉及一种黄铜合金，尤其是涉及一种多元微合金化黄铜合金。

背景技术

众所周知，含铅黄铜合金中的铅不溶于基体，是以游离相存在，若合金中含有铅，在脱锌的过程中铅也会随之脱出，进入介质中。近年来，人们更关心铅在水中的可溶性，研究结果证实，微量铅对人体有害。人们已经越来越认识到铅对环境和健康的影响，国家的饮用水标准对铅有严格的限制，RoHs指令已明确限制铅的应用限量。铅一直是铜合金中的重要合金元素，含有铅的易切削合金应用范围非常广泛，尽管RoHs限定铅的用量不大于0.1%，但仍然允许铜合金中的铅不大于4%，足见该类合金地位的不可替代性，至少短期无法改变。

近年来有大量的无铅黄铜易切削合金的专利，其目的就是避免铅的应用，避免对环境及健康可能造成的伤害。但无铅黄铜合金的切削性、易成型性、生产成本、生产技术等，无法达到含铅合金的综合技术经济水平。更重要的，相当数量的循环再生利用问题如何有效解决是一个重大问题。

所以，我们考虑从另一个方面减少铅的危害，即在不减少铅的添加量的情况下，避免或减少脱铅及铅的溶出问题，从而能够既满足黄铜合金的切削性以及易成型性又能使含铅铜合金安全性提高，不对人体产生危害。

例如在中国专利文献上报道的一种采用硅铝元素抑制铅溶出的黄铜合金棒及制备方法，其授权公告号为CN 103045902 B，包 括 以 下 重 量 百 分 数的 组 分 ：60%-65% 铜，4%-7% 硅，4-8% 铝，余量锌。该发明所提供的采用硅铝元素抑制铅溶出的黄铜合金棒是在保持原含铅锡青铜切削性及耐磨减摩性的基础上，杜绝铅的加入量，通过添加硅和铝元素，抑制铅溶出，控制铅溶出量在 0.01mg/L 以下。原理是利用添加的硅和铝元素在铜合金中形成弥散分布的单独相，这些相在切削时起到断屑作用，从而改善了黄铜的切削加工性能。该发明虽然在保持原含铅锡青铜切削性及耐磨减摩性的基础上，杜绝铅的加入量起到抑制铅溶出的效果，但其也存在许多的不足，例如其组分中的的硅和铝的添加量较大，由于其工艺难度增加，价格较高，使得最终的黄铜合金的成本较高，无法满足在民用领域内的应用。

又例如在中国专利文献上报道的一种无铅析出黄铜水龙头及其处理方法，其申请公布号为CN 105018898 A, 该发明公开了一种无铅析出黄铜水龙头及其处理方法。先将铸造成型的金属铜龙头坯体内腔洗净吹干，放入真空化学气相沉积镀炉中，抽真空，通入碳氢气体，抽真空，升温 , 将多余的碳氢液体气化排出后，进行等离子辉光清洗，活化金属内外表面，然后通入硅烷偶联剂气体反应形成化学键；将金属铜龙头进行化学气相沉积固体膜：通入经高温裂解形成的活性单体，形成有机膜；对得到的金属铜龙头的外表进行机械抛光，获得精抛的铜龙头，再进行常规水电镀即可。该发明处理方法，使得金属铜龙头内表面具有一层有机膜，隔绝了水与金属之间的接触，从而实现无铅析出的铜龙头，该工艺通过长期水浸、高温水浸及酸性盐雾测试 96H 后测铅结果都是无铅。但是由于其表面的有机膜会在安装过程以及在水流的冲击下容易使得有机膜脱落，从而使得铅元素能够再次进入水中，从而影响饮用人的身体健康。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中普通含铅黄铜合金铅易溶出，无铅黄铜合金加工困难，价格成本高的问题，提供一种能够抑制含铅黄铜合金中铅溶出，加工方便，成本低廉的一种多元微合金化黄铜合金。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：