[发明专利]一种铝青铜合金材料及其生产工艺

说明书

本发明提供一种铝青铜合金材料及其生产工艺，涉及控制系统技术领域。该铝青铜合金材料的材料组成及其质量分数为：铝11‑15％、铁4‑6％、锰1‑3％、钴1.5‑4％、铝硼0.5‑1％、细化剂0.15％、铜稀土0.25‑0.85％，其余为铜；其生产工艺包括以下步骤：S1.按照比例准备好所有材料；S2.将铜投入炉中熔化，然后进行脱杂，脱氧，精炼处理；S3.将铝、铁、锰、钴、铝硼、铜稀土投入炉中进行合金化；S4.将细化剂投入炉中进行二次精炼处理，然后进行浇铸并且进行铸后热处理，得到铝青铜合金材料。本发明设计的铝青铜合金材料具有极好的耐磨强度和硬度，使用该合金制作模具材料可有效避免产品加工时模具对产品表面的划伤，有效降低了产品的不合格率和表面的抛光成本。

技术领域

本发明涉及炼金工艺技术领域，具体为一种铝青铜合金材料及其生产工艺。

背景技术

铝青铜是以铝为主要合金元素的铜基合金，是含有铁、锰元素的铝青铜，属于高强度耐热青铜，铝青铜可热处理强化，其强度比锡青铜高，抗高温氧化性也较好。铝青铜具有很高的强度、硬度和耐磨性，常用来制造齿轮坯料、螺纹等零件。铝青铜具有很好的抗蚀性，因此可用来制造耐腐蚀零件，如螺旋桨、阀门等。铝青铜在冲击作用下不会产生火花，可用来制造无火花工具材料。具有优良的导热系数和稳定的刚度，作为模具材料在拉伸、压延不锈钢板式换热器时不会产生粘模、划伤工件等优点，已成为一种新型模具材料。铝青铜具有形状记忆效应，已经作为形状记忆合金得到发展。铝青铜合金价格相对便宜，成为一些昂贵金属材料的部分替代品，如替代锡青铜、不锈钢、镍基合金等。正是由于铝青铜所具有的优良特性，越来越受到喜爱，在民用和军事工业中起着重要的作用。

铝青铜因其特性常常用于制作金属加工模具，最常用的型号为9-4铝青铜，然而现有的铝青铜用作模具时，其耐磨强度仍然有缺陷，而且使用时容易划伤金属件，造成质量损伤，为此需要设计一种新型铝青铜合金材料。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种铝青铜合金材料及其生产工艺，解决了现有铝青铜用于金属模具时耐磨强度不够、硬度不够的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种铝青铜合金材料，其含有的材料组成及其质量分数为：铝11-15％、铁4-6％、锰1-3％、钴1.5-4％、铝硼0.5-1％、细化剂0.15％、铜稀土0.25-0.85％，其余为铜。

优选的，所述细化剂选用钛硼细化剂。

优选的，一种铝青铜合金材料的生产工艺，包括以下步骤：

S1.按照比例准备好所有材料；

S2.将铜投入炉中熔化，然后进行脱杂，脱氧，精炼处理；

S3.将铝、铁、锰、钴、铝硼、铜稀土投入炉中进行合金化；

S4.将细化剂投入炉中进行二次精炼处理，然后进行浇铸并且进行铸后热处理，得到铝青铜合金材料。

优选的，所述S2和S3中的原料均在惰性气体保护条件下进行熔炼，惰性气体选择氩气。

优选的，所述S3中各原料的投入顺序依次为铝、铝硼、铁、锰、钴、铜稀土。

优选的，所述S3中各原料投入时的间隔为30mi n。

优选的，所述S4中的铸后热处理具体步骤为：将合金铸件加热到280-300℃，保温2-3h，随炉冷却到室温，反复此过程2-3次，然后取出空冷即可。

(三)有益效果

本发明提供了一种铝青铜合金材料及其生产工艺。具备以下有益效果：