[发明专利]一种无铅耐磨铜合金及其制备方法

权利要求书

1.一种无铅耐磨铜合金，其特征在于：该铜合金的质量百分比组成为Cu：59～62wt％，Mn：2.0～4.0wt％，Al：1.6～2.5wt％，Si：0.4～1.0wt％，Se：0.05～0.30wt％，Pb≤0.01wt％，余量为Zn和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的无铅耐磨铜合金，其特征在于：该铜合金的微观组织以β相为基体相，还包括耐磨相、易切削相以及α相，其中，β相的平均晶粒度为20～40μm；耐磨相为Mn₅Si₃，尺寸≤10μm，面积占比：10～20％；易切削相由Cu₂Se、MnSe、Al₂Se₃组成，尺寸为1～3μm，面积占比：5～10％；α相呈针状，尺寸为30～70μm，面积占比：8～12％。

3.根据权利要求2所述的无铅耐磨铜合金，其特征在于：所述易切削相中，MnSe相在易切削相中的面积占比25～40％，Al₂Se₃相在易切削相中的面积占比10～20％。

4.一种权利要求1至3任一权利要求所述的无铅耐磨铜合金的制备方法，其特征在于，制备流程包括：熔炼→铸造→挤压→拉伸→时效；其中，所述挤压工艺为：铸锭加热温度：650～720℃，挤压速度：9～16mm/s，挤压比：50～300，挤压坯挤出时表面温度为600～660℃，挤压坯出模具后，在5s内固溶。

5.根据权利要求4所述的无铅耐磨铜合金的制备方法，其特征在于：所述时效工艺为：采用保护气体进行保护，时效温度：350～420℃，升温时间：30～90min，保温时间：120～300min，冷却至80℃以下出炉。

6.根据权利要求4所述的无铅耐磨铜合金的制备方法，其特征在于：所述熔炼工艺为熔炼温度1000～1120℃，待全部金属熔化，化验成分合格后，升温至1080～1100℃大喷火，加清渣剂，然后搅拌扒渣，成分合格后静置5～15min，然后倒入保温炉保温，保温温度：1000～1050℃。

7.根据权利要求4所述的无铅耐磨铜合金的制备方法，其特征在于：所述铸造工艺为采用水平连铸牵引铸锭，牵引速度：40～80mm/min，铸造温度：1020～1080℃；铸锭出结晶器温度在100℃以下。

8.根据权利要求4所述的无铅耐磨铜合金的制备方法，其特征在于：所述拉伸加工率为3～15％。