[发明专利]无铅耐腐蚀青铜合金

说明书

本发明属于合金材料技术领域，尤其涉及一种无铅耐腐蚀青铜合金。本发明，针对现有技术中如何开发出一种无铅青铜合金用于制造饮水系统中的水龙头、水表为了当今金属材料行业所亟待解决的问题，提供一种无铅耐腐蚀青铜合金，包括合金本体和涂覆在合金本体表面的耐腐蚀涂层，所述合金本体包括主成分Cu、Sn、Ni和Bi以及杂质成分Fe、P、Sb、Zr、Al和Zn，所述杂质成分在合金本体中的总质量分数为1％以下，且所述青铜合金中不包含有Pb。本发明提供了一种不含铅的青铜合金，可应用于饮水系统中的水龙头、水表，保证饮水的安全性。

技术领域

本发明属于合金材料技术领域，尤其涉及一种无铅耐腐蚀青铜合金。

背景技术

铅黄铜具有优异的机械性能和物理性能以及良好的铸造性能和切削性能，且价格低廉，因而广泛应用于仪器仪表、电子、电器、日用五金、饮用水系统等，其中尤以Hpb59-1的生产、应用量最大。

然而铅及其化合物是17种严重危害人类寿命与自然环境的化学物质之一，合金中的铅在使用过程中极易从基体中侵出或脱出，工业废气品中的铅则渗入地下水系统，各种形式的铅通过各种途径进入动物或人的食物链，危害人类健康，影响环境。近年来世界各国的医学专家已发现含铅铜合金对人类健康和环境卫生构成了威胁，欧盟、美国、日本、中国等医学机构均已做出了含铅铜合金对人类环境造成危害的报告。鉴于铅对人类健康环境的危害性，美国、日本、欧盟各国相继出台了对含铅铜合金应用的政府限令，中国政府也出台了与国际限令相一致的《电子信息产品污染防治管理办法》等强制性法规，对铜合金中的铅含量(其中电子信息产品铅的含量必须小于0.1％)和在饮用水中铅的浸出量(日本必须小于0.01mg/L，美国必须小于0.0011％)分别作出了严格控制的限令，并将不断减少其中的铅含量，含铅铜合金的应用正面临着严格的限制和挑战，而且前景将愈来愈严峻，因此如何开发出一种无铅青铜合金用于制造饮水系统中的水龙头、水表为了当今金属材料行业所亟待解决的问题。

例如，中国发明专利申请公开了一种锡铅青铜合金[申请号：201510028376.8]，该发明专利申请中的锡铅青铜合金的成分配比按质量百分比计为：Cu为80％，Sn为9–11％，Pb为8–10％，Al≤0.01％，Fe≤0.25％，Mn≤0.20％，0Ni≤2.00％，P≤0.10％，S≤0.10％，Sb≤0.50％，Si≤0.01％，0Zn≤2.00％。

该发明专利申请具有同时有较好的力学性能和工艺性能的优势，但其成分中含有大量的铅，故仍存在上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种不含铅，制品不会污染水的无铅耐腐蚀青铜合金。

一种无铅耐腐蚀青铜合金，所述青铜合金包括合金本体和涂覆在合金本体表面的耐腐蚀涂层，所述合金本体包括主成分Cu、Sn、Ni和Bi以及杂质成分Fe、P、Sb、Zr、Al和Zn，所述杂质成分在合金本体中的总质量分数为1％以下，且所述青铜合金中不包含有Pb。

在上述的无铅耐腐蚀青铜合金中，Cu在所述合金本体中的总质量分数为70％以上。

在上述的无铅耐腐蚀青铜合金中，所述合金本体包括质量分数分别为8％-12％的Sn、1％-3％的Ni、5％-8％的Bi、0.01％-0.02％的Fe、0.10％-0.25％的P、0.05％-0.20％的Sb、0.10％-0.30％的Zr、0.01％-0.10％的Al、0.02％-0.08％的Zn和余量的Cu。

在上述的无铅耐腐蚀青铜合金中，所述合金本体包括质量分数分别为10％的Sn、2％的Ni、6.5％的Bi、0.015％的Fe、0.20％的P、0.15％的Sb、0.20％的Zr、0.05％的Al、0.05％的Zn和余量的Cu。

在上述的无铅耐腐蚀青铜合金中，所述耐腐蚀涂层包括环氧树脂、丙烯酸树脂、抗腐蚀助剂、无机填料和增韧剂。

在上述的无铅耐腐蚀青铜合金中，所述抗腐蚀助剂包括二异氰酸酯、二氧化硅粉末和聚甲基丙烯酸甲酯。