[发明专利]一种含Ti锡青铜棒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含Ti锡青铜棒及其制备方法，其中，含Ti锡青铜棒按质量百分比计，由以下化学成分组成：Sn：1.0～4.0％、Zn：1.0～4.0％、Al：0.3～1.5％、Ti：0.1～1.5％、Si：0.1～1.0％、Cr：0.1～0.5％，Ca：0.02～0.6％、Mg：0.01～0.06％、P：0.01～0.06％，余量为Cu以及总量不大于0.3％的杂质。本发明含Ti锡青铜棒具有良好的可热锻性，其热加工效果好，且具有良好的抗腐蚀性能，制备的热锻零件可广泛用于抗腐蚀性能要求高的船舶、海洋、化工行业以及腐蚀环境恶劣的化工行业，也可用于弹性、耐磨性要求高的机械和仪表行业。

技术领域

本发明属于铜合金材料及工艺技术领域，具体涉及一种含Ti锡青铜棒及其制备方法。

背景技术

锡青铜在空气、海水中具有良好的耐腐蚀性能，广泛应用于各种海上阀门零件。国内在绍兴诸暨、江苏常州、海门、浙江昆山都有生产企业，上海、宁波青铜机加工厂家众多，总体上来说国内对翻砂机加工青铜需求总量达20～30万吨，其中的大部分阀门都是出口到国外。一般锡青铜阀门等零件主要是通过砂型铸造完成，但是砂型铸造方式存在以下问题：1、容易产生疏松，铸造组织不致密；2粉尘污染严重，工作环境不友好；3、产品成材率较低。

锡青铜中加入铅可明显改善切削性能，但不能热加工，而且随着环保要求的提高，对于铅的控制越来越严苛。又如本申请人在先申请的专利号为CN201910556161.1(申请公布号为CN110241327A)中国发明专利申请《一种含Ti锡青铜棒及其制备加工和热处理工艺方法》，具体公开了含Ti锡青铜棒按质量百分比计，由以下化学成分组成：Sn:1.5～4.5％、Al:0.3～1.5％、Ti:0.5～2.5％、Si:0.1～1.0％、Cr:0.1～0.5％，Mg:0.01～0.06％、P:0.01～0.02％，余量为Cu以及总量不大于0.3％的杂质，由此得到的含Ti锡青铜棒具有较高的强度，但是热加工塑性不佳，热锻成型效果不理想。

因此，急需要一种可以通过热锻工艺进行后续加工制备锡青铜阀门等零件的锡青铜棒。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术的现状，提供一种可热锻的含Ti锡青铜棒。

本发明所要解决的第二个技术问题是，提供一种可热锻的含Ti锡青铜棒的制备方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种含Ti锡青铜棒，其特征在于：按质量百分比计，由以下化学成分组成：

Sn：1.0～4.0％、Zn：1.0～4.0％、Al：0.3～1.5％、Ti：0.1～1.5％、Si：0.1～1.0％、Cr：0.1～0.5％，Ca：0.02～0.6％、Mg：0.01～0.06％、P：0.01～0.06％，余量为Cu以及总量不大于0.3％的杂质。

优选地，各组分按质量百分比计为：Sn：1.5～3.5％、Zn：1.5～3.0％、Al:0.3～1.0％、Ti:0.3～1.0％、Si:0.1～1.0％、Cr:0.1～0.3％、Ca：0.1～0.4％、Mg:0.01～0.06％、P:0.01～0.06％，余量为Cu以及总量不大于0.3％的杂质。

为了防止热锻时产生裂纹，所述杂质中含有Pb、Bi及Sb，其中，Pb＜0.02％、Bi＜0.01％、Sb＜0.01％。这些元素虽能改善切削性能，但是过量会产生裂纹，即材料热锻时会产生裂纹，因此采用上述范围。

优选地，所述的P元素采用P-Cu合金中的P，所述P-Cu合金中的P含量为10～20％，所述的P-Cu合金的加入量为所加入的原料总量的0.1～0.3％。

进一步优选，所述的Ca元素采用Al-Ca合金中的Ca，所述Al-Ca中的Ca含量为60～80％，所述Al-Ca的加入量为所加入的原料总量的0.03～0.75％。