[发明专利]一种含锰易切削硅黄铜合金及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含锰易切削硅黄铜合金，其特征在于：该合金由以下各组份组成：60.2～64.0wt％Cu，1.52～2.0wt％Si，0.2～0.7wt％Al，0.33～0.48wt％Mn，0.1～0.25wt％Pb，0.01～0.25wt％P，0.01～0.25wt％Mg，0.01～0.1wt％Sn；至少一种变质剂选自B，Ti，Zr或RE，且所述变质剂的总含量为0.001～0.1wt％；其余为Zn及总量不大于0.5wt％的杂质；

其中，所述黄铜合金中β相的面积分数≥80％，γ相的面积分数1～10％，且Mn-Si化合物、Cu-P化合物和Cu-Mg化合物的面积分数之和1～10％。

2.根据权利要求1所述的含锰易切削硅黄铜合金，其特征在于，该合金由以下各组分组成：62.0～64.0wt％Cu，1.52～2.0wt％Si，0.4～0.7wt％Al，0.33～0.48wt％Mn，0.1～0.15wt％Pb，0.01～0.1wt％P，0.01～0.15wt％Mg，0.01～0.05wt％Sn；至少一种变质剂选自B，Ti，Zr或RE，且所述变质剂的总含量为0.001～0.1wt％；其余为Zn及总量不大于0.5wt％的杂质。

3.根据权利要求2所述的含锰易切削硅黄铜合金，其特征在于，该合金由以下各组分组成：62.0～63.0wt％Cu，1.52～1.7wt％Si，0.6～0.7wt％Al，0.33～0.48wt％Mn，0.1～0.15wt％Pb，0.05～0.1wt％P，0.01～0.10wt％Mg，0.01～0.05wt％Sn；至少一种变质剂选自B，Ti，Zr或RE，且所述变质剂的总含量为0.001～0.1wt％；其余为Zn及总量不大于0.5wt％的杂质。

4.根据权利要求1所述的含锰易切削硅黄铜合金，其特征在于，该合金由以下各组分组成：60.5～63.3wt％Cu，1.52～1.73wt％Si，0.25～0.46wt％Al，0.33～0.35wt％Mn，0.1～0.15wt％Pb，0.01～0.1wt％P，0.01～0.15wt％Mg，0.01～0.05wt％Sn；至少一种变质剂选自B，Ti，Zr或RE，且所述变质剂的总含量为0.001～0.1wt％；其余为Zn及总量不大于0.5wt％的杂质。

5.根据权利要求1～4任一项所述的含锰易切削硅黄铜合金，其特征在于，所述黄铜合金切削效率大于80％，平均脱锌层深度小于300μm，且铸造相对体积收缩率小于2％。

6.根据权利要求1～5任一项所述的含锰易切削硅黄铜合金的应用，其特征在于，所述黄铜合金用于饮用水系统零部件的铸造成型，包括重力铸造和低压铸造。

7.一种如权利要求1～5任一项所述的含锰易切削硅黄铜合金的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)根据配比，将金属硅、铜原料置于感应电炉底层，添加清渣精炼剂并使用木炭覆盖，升温至1050～1150℃，直至物料全部熔化，滤去浮渣及杂质；

2)调节温度至1000～1050℃，加入0#锌并迅速压入炉底，待熔化后充分搅拌；

3)添加铝锭、锡锭、铅锭，充分搅拌以保证合金液成分均匀；

4)添加Cu-P中间合金、Al-Mg中间合金以及Cu-Mn中间合金，其中Cu-P中间合金中磷的质量百分比为10～15％，Al-Mg中间合金中镁的质量百分比为25～50％，Cu-Mn中间合金中Mn的质量百分比为25-30％；

5)添加变质剂硼、钛、锆或稀土元素，升温至1050～1150℃，喷火、搅拌并保温2～3分钟；

6)1000～1050℃静置保温10～20分钟，使合金均匀以及杂质浮起，滤去浮渣及杂质；

7)升温至1050～1100℃出炉浇注。