[发明专利]一种高强耐磨黄铜合金及其制备方法

说明书

本发明涉及金属合金材料技术领域，特别是关于一种高强耐磨黄铜合金及其制备方法，提供按照不同比例添加Cu、Mn、Co、Si、Pb、AL、Ni、Fe、Zn等元素，形成的一种具有优异耐磨性能、较强强度和硬度的黄铜合金；其制备方法包括：称取各组分、第一熔炼、第二熔炼、除气脱氧、精炼、第三熔炼、调整成分、扒渣、浇注铸锭、均匀化处理热轧、铣面、时效处理、拉伸、低温退火即得。

技术领域

本发明涉及金属合金材料技术领域，特别是关于一种高强耐磨黄铜合金及其制备方法。

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，黄铜是以锌作为主要添加元素的铜合金，高强度黄铜合金在世界范围内有着广泛应用，目前现有技术高强度黄铜合金型号较少，如中国ZHAL63-6-3-3和ZHAL62-4-3-3，含铝4～6%、铁3～4%、锰3%；美国C86200和C86300，含铝5～6%、铁3%、锰3%。这些黄铜合金由于铝和铁含量较高，其力学性能、耐腐蚀性能及抗高温热裂性能较差。并且，这些黄铜合金更为突出的问题是，在污染的大气、蒸汽、海水和淡水等环境中耐腐蚀性能急剧下降，腐蚀速度较快，对大气、蒸汽、海水和淡水等腐蚀环境非常敏感，大大的降低了部件使用寿命。

中国专利ZL2004100158365公开了一种无铅易切削锑黄铜合金，该合金是一种铜-锌-锑合金，由于合金含有锑，虽能改善切削性能和耐蚀性，但合金的冷加工性能不理想，影响了合金的后续加工性能。饮用水的相关标准对Sb、Pb、Cd、As等金属在水中的溶出量有严格的标准，如美国NSF/ANSI61-2007饮用水标准规定，Sb的溶出量最大值为0.6μg/L。当合金中的Sb含量≥0.2wt%时，其溶出量会超过0.6μg/L，这是锑黄铜合金应用于饮用水供给系统的水龙头等零部件面临的最大挑战。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

(一)发明目的

本发明的发明目的旨在为解决背景技术中提及的至少一种技术问题，提供按照不同比例添加Cu、Mn、Co、Si、Pb、Al、Ni、Fe、Zn等元素，形成的一种具有优异耐磨性能、较强强度和硬度的黄铜合金。

(二)技术方案

为解决上述技术问题或未实现上述技术目的，本发明提供如下技术方案。

[1]一种高强耐磨黄铜合金，包括：

Cu 55～60%；

Mn 2.0～4.0%；

Co 0.5～1.5%；

Si 2.0～4.0%；

Al 3.0～5.0%；

Ni 2.0～5.0%；

Fe 1.0～2.0%；

Pb 0.05～0.15%；

Zn及不可避免的杂质 余量。