[发明专利]一种高强度锡青铜及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高强度锡青铜及其制造方法，该高强度锡青铜以熔炼QSn8‑2‑3的原材料为原料，其内含有占2×10^‑8%‑5×10^‑8%质量比的氢，并具有20%‑25%轴向拉伸伸长比例、240°‑250°旋转角度的冷作硬化流线。本发明的高强度锡青铜经济性好、强度高、致密性好、纯净度高。

技术领域

本发明涉及铜材冶炼加工领域，尤其涉及一种高强度锡青铜及其制造方法。

背景技术

锡青铜，是以锡为主要合金元素的青铜。除了含有3%～12%锡，此外还常常加入磷、锌、铅等元素。是人类应用最早的合金，至今已有约4000年的使用历史。它耐蚀、耐磨，有较好的力学性能和工艺性能，并能很好地焊接和钎焊，冲击时不产生火花。

锡青铜耐蚀、耐磨，有较好的力学性能和工艺性能，并能很好地焊接和钎焊，冲击时不产生火花，是铸造收缩率最小的有色金属合金，可用来生产形状复杂、轮廓清晰、气密性要求不高的铸件，但其强度较低（一般常态锡青铜70HB-100HB，拉制棒或轧制带最高也才仅150HB-170HB）。

因此，市面上急需一种经济性好、强度高、致密性好、纯净度高的高强度锡青铜及其制造方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种经济性好、强度高、致密性好、纯净度高的高强度锡青铜及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高强度锡青铜的制造方法，包括以下步骤：

1）生产前准备

①原料准备：准备QSn8-2-3的原材料，足量氢气；

②设备及工装准备：准备内置有气道和石墨搅拌装置的真空电渣重溶设备、保护气氛炉、机械旋转拉伸装置；

2）原材料冶炼

①将阶段1）步骤①准备的QSn8-2-3的原材料放入阶段1）步骤②准备的真空电渣重溶设备中，抽真空至真空度1×10^-4-1×10^-5，然后升温至QSn8-2-3的原材料全部熔化，获得熔池；

②开启石墨搅拌装置，并以50rpm-80rpm的速率搅拌步骤①获得的熔池；

③通过气道缓慢通入阶段1）步骤①准备的氢气，至真空度1×10^-3-3×10^-3；

④持续5min-6min后获得氢致硬化熔池；

⑤将步骤④获得的氢致硬化熔池浇铸成锭并加工成铜棒，即完成原材料冶炼，获得待处理铜棒；

⑥采用保护气氛炉将待处理铜棒加热至650℃-670℃，然后立即采用阶段1）步骤②准备的机械旋转拉伸装置将铜棒以2%/min -2.5%/min的拉伸速率、20%-25%的总拉伸率、24°/min -25°/min 的旋转速率、240°-250°的总旋转角度进行拉伸旋转，冷却后即获得高强度锡青铜。

采用上述方法制造的高强度锡青铜，以熔炼QSn8-2-3的原材料为原料，其内含有占2×10^-8%-5×10^-8%质量比的氢，并具有20%-25%轴向拉伸伸长比例、240°-250°旋转角度的冷作硬化流线。