[发明专利]一种高强度耐磨特种黄铜合金

说明书

本发明属于合金领域，更具体地说，涉及一种高强度耐磨特种黄铜合金。一种高强度耐磨特种黄铜合金，按重量百分比计，由以下组分构成：Mn:0.8‑3.0%、Si:0.32‑0.96%、Cu:57‑62%、Sn:≤0.60%、Fe:≤0.70%、Ni:≤0.30%、Al:0.56‑2.64%、Pb:0.24‑1.2%、Zn:余量。本发明制得的高强度耐磨特种黄铜合金，通过对组分的优选取得了非常优异的综合性能，表现出较强的耐磨性能、优良的力学性能、较好的导热性能和合理的膨胀系数。

技术领域

本发明属于合金领域，更具体地说，涉及一种高强度耐磨特种黄铜合金。

背景技术

铜合金是以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金，具有良好的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。常用的铜合金包括黄铜﹑青铜﹑白铜。其中，黄铜是以锌作主要添加元素的铜合金，铜锌二元合金称为简单黄铜，三元以上的黄铜称为复杂黄铜。

随着黄铜制造工艺和市场需求的精细化发展，黄铜的品类也越加丰富，各类特种黄铜的开发研究正朝着功能化精细化的方向快速推进。其中，黄铜的耐磨性能、力学性能和导热性能是一个重要的优化方向。例如，耐磨性强、力学性能优良、导热性能佳、膨胀系数合理的黄铜可用于气门导管材料。气门导管的作用是对气门进行运动导向，保证气门做往复直线运动，使气门与气门座圈能正确贴合，并将气门杆的热量传给气缸盖。另外，气门导管工作温度较高，且气门杆在导管中运动时，仅靠配气机构飞溅出来的机油进行润滑，因此气门导管必须具有较强的耐磨性能和机械特性，同时也要具备较好的导热性能和合理的膨胀系数。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种高强度耐磨特种黄铜合金，以提升其综合性能。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种高强度耐磨特种黄铜合金，按重量百分比计，由以下组分构成：

①Mn:0.8-3.0％

②Si:0.32-0.96％

③Cu:57-62％

④Sn:≤0.60％

⑤Fe:≤0.70％

⑥Ni:≤0.30％

⑦Al:0.56-2.64％

⑧Pb:0.24-1.2％

⑨Zn:余量。

本发明所述的高强度耐磨特种黄铜合金优选采用过熔炼-铸造工艺路线制备得到。

如图1所示，本发明制得的高强度耐磨特种黄铜合金金相中α相占比不超过20％；另外还可以看到，Si、Mn化合物分布均匀。

本发明制得的高强度耐磨特种黄铜合金的性能参数如下。

在常温下，该黄铜合金密度D8.0g/cm³。

该黄铜合金的布氏硬度为165-220 HB2.5/62.5，维氏硬度为165-245 HV30。

该黄铜合金的抗拉强度590N/mm²；屈服强度370N/mm²。

该黄铜合金的弹性模量90000N/mm²。

表1显示的是本发明制得的高强度耐磨特种黄铜合金在不同温度下热传导系数。表2显示的是本发明制得的高强度耐磨特种黄铜合金在不同温度阶段范围内的热膨胀系数。

表1

表2