[发明专利]一种青铜合金棒材的半固态挤压制备方法

摘要

本发明通过调整各合金元素的配比，在较大锡含量的同时，加入较大含量的铋以取代铅，并适量添加了Zn、Fe、Ni等微量的合金元素，通过控制熔炼工艺、熔体搅拌速度以及通过流量、挤出温度、挤出速度和挤压比等参数，再辅以相配的热处理工艺，获得了性能优异的青铜合金棒材。

主权项

一种青铜合金棒材的半固态挤出成型制备方法，其特征在于包括以下步骤：一、配料：按合金目标重量百分比为10‑12Sn、6‑6.5Bi、0.20‑0.23P、0.1‑0.15Zr、0.05‑0.09Zn、0.01‑0.02Fe、0.01‑0.02Ni、余量为Cu和不可避免的杂质称取原料，Zn+Fe+Ni的总含量小于0.1，所述原料为纯度为99.99%无氧铜和纯度为99.9%的各合金元素的粉末；二、熔炼：将配好的原料在大气气氛下于高频炉中进行熔炼，加热熔化过程中确保熔体液面被木炭完全覆盖，当温度升至1400‑1450℃后添加镍粉和铁粉，保温2‑3分钟后，继续升温至1580‑1650后添加锆粉，保温5‑10分钟，随后降温至1320‑1350℃后添加铋粉，保温5‑10分钟，继续降温至1280‑1300℃后添加锡粉，保温15‑20分钟，最后降温至1200‑1250℃添加磷粉，并保温5‑10分钟，经检验并微调熔体成分合格后完成熔炼；三、半固态浆料的制备：将青铜合金熔体通过由搅拌器和冷却器组成的弧形通道，以得到半固态浆料，其中所述搅拌器为带有齿状凸起、直径为180‑200毫米的圆周面，而所述冷却器具有与所述搅拌器的外圆周面同心间隙设置的冷却圆弧面，所述圆弧面为1/6圆周，所述齿状凸起的高度为3‑4毫米、齿间距为4‑5毫米，所述间隙的距离为8‑9毫米，所述搅拌器的旋转速度为180‑200rpm；四、挤出成型加工：将半固态浆料注入经过预热到830‑850℃的挤压模具中，维持半固态浆料的温度在850‑880℃，以35‑40mm/s的挤压速度、10‑15的挤压比进行挤出成型加工，得到青铜合金棒材；五、退火：将挤出的棒材以20‑25℃/s的速度冷却至420‑450℃，保温2.5‑3h后，出炉空冷至室温，得到青铜合金棒材产品。