[发明专利]一种低成本黄铜合金及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种黄铜合金及其制造方法，特别是涉及一种含铜量低、抗应力腐蚀性能优异，适合于铸造、锻造和挤压的低成本黄铜合金及其制造方法。

背景技术

铅黄铜由于具有优良的切削性能、良好的耐腐蚀性能以及较低的成本，已被广泛应用于各种领域，如电子电器接插件、仪表零件、饮用水系统的水管、水龙头、阀门、管接头以及汽车、消防上使用的零部件。

目前市场上常用的有铅铜为ZCuZn40Pb2和C36000，用此类铅黄铜砂铸成型的阀门本体，装配成阀门后，因不便退火消除装配应力，在14％浓度氨水中氨熏8小时进行抗应力腐蚀性能测试时会出现不同程度的开裂。

目前ZCuZn40Pb2和C36000合金的铜含量均在59wt％左右，成本相对仍较高，因此，进一步降低原材料成本，开发出含铜量更低，抗应力腐蚀性能更优异、切削性能更好的黄铜合金为市场所需。现有资料表明：黄铜中铜含量太低，合金的延伸率急剧下降，且由于合金中锌含量相对提高，合金的抗脱锌腐蚀和抗应力腐蚀性能将变差。

发明内容

为了克服以上缺陷，本发明提供一种成本低廉、耐腐蚀性能优异的黄铜合金及其制造方法。

本发明的一个目的在于，提供一种低成本、抗应力腐蚀性能优异、切削性能优异、成本较低、铸造性能、冷热成型性能优良的黄铜合金，特别是提供一种适合于铸造、锻造和挤压的耐蚀性能优异的黄铜合金。本发明的另一个目的在于，提供上述黄铜合金的制备方法。

根据本发明的一方面，本发明提供一种低成本黄铜合金，该黄铜合金含有45-59wt％Cu，35-50wt％Zn，0-1.3wt％Fe，0.2-0.9wt％Al，1.0-4.0wt％Mn，1.0-3.5wt％Pb。黄铜合金中还可含有0.001-0.1wt％的P、0-1.0wt％的Ni、0-1.0wt％的Sn、0-0.1wt％的Si中的一种或一种以上合金元素，或/和以下元素中的一种或一种以上：0.0001-0.01wt％的B，0.0001-0.5wt％的Ti，0.0001-0.5wt％的稀土元素(RE)，0.0001-0.01wt％的Zr，0.0001-0.25wt％的Ag。

优选地，所述黄铜合金中Fe的含量为：0.6～1.3wt％。

优选地，所述黄铜合金中Al的含量为：0.2～0.7wt％。

优选地，所述黄铜合金中Mn的含量为：1.0～3.0wt％，更优选含量为：1.0-2.5wt％。

优选地，所述黄铜合金中Pb的含量为：1.5～3.0wt％。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种制造上述低成本黄铜合金的方法，该方法包括：配料、熔炼、浇注合金锭、重熔和砂型铸造，其中所述浇注合金锭的温度为990～1060℃，所述砂型铸造的温度为1000～1060℃。

根据本发明的又一方面，本发明提供一种制造上述低成本黄铜合金的方法，该方法包括配料、熔炼、水平连铸棒、扒皮和加热锻造，其中所述水平连铸的温度为990～1060℃，所述加热锻造的温度为650～760℃。

根据本发明的再一方面，本发明提供一种制造上述低成本黄铜合金的方法，该方法包括配料、熔炼、水平连铸圆锭、挤压和加热锻造，其中所述水平连铸的温度为990～1060℃，所述挤压的温度为650～760℃，所述加热锻造的温度为650～760℃。

为了更加清楚地说明和阐述本发明的技术方案，以下将对本发明作进一步的描述：

为解决目前有铅黄铜抗应力腐蚀性能不足(产品在90～137Nm大扭矩装配后不便消除装配应力的前提下，无法通过14％浓度氨水氨熏8小时的应力腐蚀性能检测)，并进一步降低原材料价格等问题。

本发明提供一种成本较低，抗应力腐蚀性能优异的黄铜合金，该黄铜合金含有45-59wt％Cu，35-50wt％Zn，0-1.3wt％Fe，0.2-0.9wt％Al，1.0-4.0wt％Mn，1.0-3.5wt％Pb。

根据本发明的一个实施方案，本发明的黄铜合金含有45-59wt％Cu，35-50％Zn，0-1.3wt％Fe，0.2-0.9wt％Al，1.0-4.0wt％Mn，1.0-3.5wt％Pb，0.001-0.1wt％的P，一种或一种以上下列合金元素：0.0001-0.01wt％的B，0.0001-0.5wt％的Ti，0.0001-0.5wt％的RE，0.0001-0.01wt％的Zr，0.0001-0.25wt％的Ag。