[发明专利]一种高强度高弹性的锡青铜合金及其固溶工艺在审
申请号: | 201711135120.2 | 申请日: | 2017-11-16 |
公开(公告)号: | CN107604203A | 公开(公告)日: | 2018-01-19 |
发明(设计)人: | 苑和锋;罗根清;郑芸 | 申请(专利权)人: | 宁波兴业盛泰集团有限公司 |
主分类号: | C22C9/02 | 分类号: | C22C9/02;C22C9/05;C22C9/00;C22C1/03;C22F1/08;C22C9/01 |
代理公司: | 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350 | 代理人: | 汤东凤 |
地址: | 315336 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 强度 弹性 青铜 合金 及其 工艺 | ||
技术领域
本发明涉及有色金属加工技术领域,特别是涉及一种高强度高弹性的锡青铜合金及其固溶工艺。
背景技术
锡磷青铜具有高的弹性、耐磨性、抗磁性、良好的冷热加工性能、焊接和钎焊性,尤其在大气和淡水中具有良好的耐腐蚀性能,可用于制作弹簧接触片、耐磨零件和抗磁元件等零部件,广泛的应用与无线电、电子、汽车、通信工业等领域。
锌对锡青铜的组织和力学性能无明显影响,但能改善合金的流动性,减小结晶温度范围,减轻锡青铜的反偏析。在加工锡磷青铜中,含锌量少于2%,不会产生有害影响。但现有技术中的锡青铜合金中,对于含锌量较难控制,主要是由于锌很难溶于锡青铜的α相固溶体,导致在熔炼过程中锌的流失量较大,容易引起锡青铜的脱锌腐蚀现象,导致锡青铜合金的强度及弹性下降。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明旨在一种能避免发生脱锌腐蚀现象的高强度高弹性的锡青铜合金及其固溶工艺。
为实现上述目的,本发明提供了如下的技术方案:
一种高强度高弹性的锡青铜合金,它含有如下重量百分数的化学成分: Mn 0.5%~7%,Sn3.0~14.0%,Zn 0.1~2%,Ni 0.05~0.5%,Fe 0.01~0.05%,P 0.3~0.5%,RE 0.001~0.02%,B 0.01~0.05%,其余为As和Cu。
作为本发明的改进,所述As的含量为6.8%~7%。
作为本发明的优选,所述B的含量为0.01~0.04%。
作为本发明的进一步改进,还包括了Al 0.5%~5%。
一种用于制备上述高强度高弹性的锡青铜合金的固溶工艺,包括了
如下步骤:
1)、在低频或中频熔炼炉中加入铜、铁、镍、铼,在3180℃以上的高温下进行熔融,得到α相固溶体作为中间合金;
2)、在580℃至620℃温度区间内向α相固溶体中加入磷和砷,并采用热挤压工艺将高磷铜合金挤压成条状;
3)、在500℃-600℃范围内向高磷铜合金中加入锰、铝、锡与锌制备β相固溶体;
4)、在200℃~450℃温度范围内对β相固溶体进行热处理,并向β相固溶体中加入硼与稀土元素进行熔炼,得到锡青铜铸锭;
5)、在380℃以上向锡青铜铸锭中加入铅形成共晶组织。
作为上述固溶工艺的改进,在步骤6)中,还可以向锡青铜铸锭中加入锑、铋、硫、碲、硒这些金属化合物。
作为上述固溶工艺的进一步改进,锑、铋、硫、碲、硒这些金属化合物是通过粉末冶金的方法加入锡青铜铸锭中。
作为上述固溶工艺的具体技术方案,所述锡青铜合金的晶粒度为20μm~30μm,抗拉强度在650MPa以上,延伸率在30%以上。
与现有技术相比,本发明的优点在于:同时在合金中包含了锌和砷,能够防止锡青铜产品在使用过程中发生脱锌腐蚀现象,并且砷是以中间合金方式加入,步骤简单快捷。
具体实施方式
本发明的实施例公开了一种高强度高弹性的锡青铜合金,它含有如下重量百分数的化学成分: Mn 0.5%~7%,Sn3.0~14.0%,Zn 0.1~2%,Ni 0.05~0.5%,Fe 0.01~0.05%,P 0.3~0.5%,RE 0.001~0.02%,B 0.01~0.05%,其余为As和Cu。
一种用于制备上述高强度高弹性的锡青铜合金的固溶工艺,包括了
如下步骤:
1)、在低频或中频熔炼炉中加入铜、铁、镍、铼,在3180℃以上的高温下进行熔融,得到α相固溶体作为中间合金;
2)、在580℃至620℃温度区间内向α相固溶体中加入磷和砷,并采用热挤压工艺将高磷铜合金挤压成条状;
3)、在500℃-600℃范围内向高磷铜合金中加入锰、铝、锡与锌制备β相固溶体;
4)、在200℃~450℃温度范围内对β相固溶体进行热处理,并向β相固溶体中加入硼与稀土元素进行熔炼,得到锡青铜铸锭;
5)、在380℃以上向锡青铜铸锭中加入铅形成共晶组织。
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