[发明专利]一种铜合金材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种铜合金材料、制备方法及应用，涉及铜合金制备的技术领域。该铜合金材料由以下质量百分比的元素组成：Zn 26～30％；Al 3.0～4.5％；Fe 0.5～1.3％；Pb 0.5～1.5％；Ni 2.0～4.0％；Si 0.5～1.5％；Co≤1.0％；余量为Cu。制备方法包括：A、制备Al‑Ni‑Si‑Fe‑Co五元中间合金；B、提供Cu、Zn、Pb、Al‑Ni‑Si‑Fe‑Co五元中间合金的来料，升温熔化后，精炼除渣，取样；C、调整温度至1070～1150℃，水平连铸成铸锭，在670～730℃温度下挤压成型；或调整温度至1070～1150℃，水平连铸成管材。缸体衬套、配流盘、滑靴等由铜合金材料制成，具有较高的抗拉强度、优良的耐烧结性能，良好的延伸性且硬度可靠的优点。

技术领域

本发明涉及铜合金制备的技术领域，具体是涉及一种铜合金材料、及其制备方法。

背景技术

多元复杂铜合金材料具有优异的综合性能，广泛用于工程机械、汽车等行业。而液压领域液压泵和液压马达中，存在交变运行的高温、高压液压油，且需要与钢件高速摩擦等复杂运用环境，对铜合金材料提出更多的特殊性能要求，迫切需要开发出除具有高强度、高硬度、耐磨和良好塑性外，还要求良好的耐疲劳、耐烧结性能的材料。例如：缸体衬套、配流盘、滑靴等是各种液压机械中高速油泵、液压马达的重要零部件，一般情况下材料为铜合金，为了保证这些零部件在液压泵和液压马达内正常工作的使用寿命，对其强度、耐磨性、塑性、耐疲劳性、和耐烧结性都有极高的要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服常规高强度耐磨铜合金材料的性能不足，提供一种既具有高强度、高硬度、良好塑性和良好耐磨性，又具有良好耐烧结性的铜合金材料、制备方法及应用，可以应用于液压领域的缸体衬套、配流盘、滑靴的制造。

本发明提供一种铜合金材料，由以下质量百分比的元素组成：

Zn 26～30％；

Al 3.0～4.5％；

Fe 0.5～1.3％；

Pb 0.5～1.5％；

Ni 2.0～4.0％；

Si 0.5～1.5％；

Co≤1.0％；

余量为Cu。

本发明实施例还提供一种基于上述铜合金材料的制备方法，包括如下步骤：

A、制备Al-Ni-Si-Fe-Co五元中间合金；

B、按照各元素组成质量百分比提供Cu、Zn、Pb、Al-Ni-Si-Fe-Co五元中间合金的来料，升温熔化后，精炼除渣，再升温到1100～1150℃，静置，取样，调整成分，调整元素组成至指定质量百分比；

C、调整温度至1070～1150℃，水平连铸成铸锭，在670～730℃温度下挤压成型，或调整温度至1070～1150℃，水平连铸成管材。

在上述技术方案的基础上，步骤A包括如下步骤：

A1、按照各元素组成质量百分比提供Al、Ni、Si、Fe、Co的来料；

A2、先放部分Al、部分Ni和全部的Fe到炉内，升温熔化；

A3、再加入全部的Co、Si和剩余的Ni；

A4、最后加入剩余的Al，升温熔化。

在上述技术方案的基础上，所述Al-Ni-Si-Fe-Co五元中间合金的各元素的质量百分比为Al 42.0％、Ni 30.5％、Si 11.2％、Fe 8.1％、Co8.2％。