[发明专利]一种冷变形铜合金及其高精度管棒材制备方法

说明书

本发明涉及一种冷变形铜合金及其高精度管棒材制备方法，其组分重量百分比如下：Cu：60～64，X：≤1，Mn：2.0～3.5，Si：0.5～1.5，Fe：≤0.25，Pb：≤0.5，Ni：≤0.5，Y：0.1～0.25，Zn：余量，其余≤0.3。本发明的有益效果在于：1、具有高强度、适中的硬度，良好的耐磨减磨性、耐烧结性能及耐疲劳性能；2、采用冷拉方法制备的高精度棒材，适合用于对强度、耐磨性和塑性要求高的液压滑靴；3、采用冷轧方法制备的高精度小孔薄壁管材，适合用于对强度、耐磨性、塑性要求高的液压泵缸体衬套及类似工况的耐磨镶套零部件；4、解决了常规高强度耐磨铜合金必须采用挤压棒材用于加工小铜套的局限性，可大幅减小所需的加工余量。

技术领域

本发明涉及铜合金制备技术领域，特别涉及一种冷变形铜合金及其高精度管棒材制备方法。

背景技术

随着我国近几十年不断加大基础建设投入，广泛运用于挖掘机、水泥泵车等工程机械的柱塞泵、柱塞马达的核心设计及制造技术较多来源于欧美或日本，柱塞泵、柱塞马达中铜合金零部件的新型材料设计及制造也基本为欧美及日本所掌控，而我国国标中现有铜合金材料不能完全满足随液压市场发展不断提升的性能要求，需要自主设计并制造适合运用于液压泵及马达工况的铜合金材料，打破垄断，取代进口。

柱塞泵、柱塞马达中的缸体与柱塞，柱塞滑靴总成与斜盘各自构成柱塞泵中重要的摩擦副；其中缸体与柱塞、斜盘采用特殊钢材等黑色金属作为基体以具备高强度，与其各自形成摩擦副并承担耐磨的部分，则需采用高强度耐磨铜合金，比如缸体与柱塞两种黑色金属，不适合直接形成摩擦副，则在缸体上镶嵌耐磨铜合金缸体衬套，承受柱塞与缸体孔件剧烈的摩擦；柱塞与斜盘也是两种黑色金属，则在柱塞球头上设计铜合金滑靴，滑靴一端与柱塞球头扣压旋合形成灵活无阻碍的球面接触摩擦副，滑靴另一端与斜盘平面接触，缸体高速旋转下滑靴大端面与斜盘间形成剧烈摩擦。

因以上柱塞液压泵摩擦副结构设计特征，并在复杂的力与运动条件下长期高负荷工作，无论是铜合金缸体衬套还是滑靴铜合金，除良好的耐磨减摩性能要求外，还需要具备高强度、良好塑性、耐烧结、耐疲劳等综合性能。

同时，工程机械中高性能柱塞泵小型化设计节约空间、降低成本成为趋势，其中缸体等大体积零部件体积大幅压缩，其内部平均分布的多柱塞孔内径显著减小，镶嵌在缸体柱塞孔内衬套相应减小，传统的复杂铜合金材料及制造工艺难以实现小规格管材原材料的制备，退而采用复杂铜合金实心棒材加工，资源浪费太大。因此需要开发出既能满足性能需求，又可采用新型管材制备工艺的新材料，在原材料利用上达到良好的节能降耗效果。

发明内容

本发明实施例提供一种冷变形铜合金及其高精度管棒材制备方法，能解决相关技术中的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种冷变形铜合金，

其组分重量百分比如下：Cu：60～64，X：≤1，Mn：2.0～3.5， Si：0.5～1.5，Fe：≤0.25，Pb：≤0.5，Ni：≤0.5，Y：0.1～0.25，Zn：余量，其余≤0.3。

在一些实施例中，X元素为Al、Ni、Co元素中的一种或几种； Y元素为Cr、V、Mo、Ti、Nb元素中的一种或几种；所述材料中 Mn、Si含量为：2.8＜Mn：Si＜3.3。

在一些实施例中，通过冷拉方法制备的高精度棒材，适用于对强度、耐磨性和塑性要求高的液压滑靴；通过冷轧方法制备的高精度小孔薄壁管材，适用于对强度、耐磨性和塑性要求高的液压泵缸体衬套及类似工况下的耐磨镶套零部件。

一方面，提供一种高精度管棒材制备方法_，包括以下步骤：

S01.合金材料的准备；

S02.合金材料金属的熔炼；

S03.熔炼后的合金材料金属，铸造铸锭并锯切出相应规格的铸锭；