[发明专利]一种耐腐蚀铜合金及阀门制备方法

说明书

本发明属于合金技术领域，具体涉及一种耐腐蚀铜合金及阀门制备方法。本发明所述的耐腐蚀铜合金，以质量百分比计，所述铜合金的原料组成为：RE 0.5‑1.0%，Cr 0.5‑1.0%，Ni0.3‑0.8%，Sn 0.6‑0.8%，Nb 3‑10%，Ti 0.5‑0.8%，Mg 5‑9%，Zn 0.5‑0.8%，余量为铜及不可避免的杂质。采用本发明获得的阀门用铜合金以及用该铜合金制作的阀门具有抗菌、抗腐蚀性能，可以适用于各种应用环境，尤其是与水接触的液体环境，延长了其使用寿命。

技术领域

本发明属于合金技术领域，具体涉及一种耐腐蚀铜合金及阀门制备方法。

背景技术

由于铜的性质不活泼，铜或铜合金经常被用于管材或阀门等领域。但在这些领域中因为接触的水等液体及环境依然会对这类器材产生一定的腐蚀作用， 所以我们经常能够发现在家中或其它地方的管材或阀门结有绿色的铜锈，不仅影响美观也大大减少了这些材质的使用寿命，而且当接触水时，尤其是生活饮用水时，也对阀门的抗菌性能提出了一定的要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种耐腐蚀铜合金及阀门制备方法，采用本发明获得的铜材以及阀门抗菌、抗腐蚀，可以适用于各种应用环境。

本发明所述的一种耐腐蚀铜合金，以质量百分比计，所述铜合金的原料组成为：RE0.5-1.0%，Cr 0.5-1.0%，Ni0.3-0.8%，Sn 0.6-0.8%，Nb 3-10%，Ti 0.5-0.8%，Mg 5-9%，Zn0.5-0.8%，余量为铜及不可避免的杂质。

优选的，以质量百分比计，所述铜材的原料组成为：RE 0.8%，Cr 0.6%，Ni 0.5%，Sn0.8%，Nb5%，Ti 0.6%，Mg 8%，Zn 0.7%，余量为铜及不可避免的杂质。

所述的RE为镧铈稀土。

本发明还提供了一种阀门的制备方法，采用上述所述的一种耐腐蚀铜合金，其具体步骤为：

（1）按比例称取各原料，备用；

（2）熔炼：先加入40～45%的纯铜锭，待纯铜锭熔化后加热到1300～1500℃，然后依次加入Cr、Sn、Ni、Nb、Ti 、Mg、Zn、 RE，搅拌均匀后恒温10～15min；再加入余量的纯铜锭，搅拌均匀后升温至1500～1550℃下熔炼15～20min，得到熔炼的混合液；

（3）浇注： 将步骤（2）中得到的混合液，浇注到阀门模具中，将模内铸件冷却到1000± 10℃，打开模具，取出成型毛坯，然后在4～6min内冷却到300℃-200℃，然后空冷至室温， 得到铜合金阀门粗胚；

（4）喷涂：将铜合金阀门粗胚表面进行处理后浸没于钝化防腐液中10-20min，取出，固化干燥，得铜合金阀门。

步骤（4）中，所述钝化防腐液的制备过程为：在N₂保护下，将乌洛托品和苯甲酸溶于丙酮中，搅拌30 ℃ ~ 50 ℃搅拌2-3h，得钝化防腐液。

以摩尔比计，乌洛托品：苯甲酸=2-3:1。

本发明中，稀土加入不但使得铜合金具有一定的抗菌效果，而且镧铈稀土主要起到净化晶界，细化晶粒的作用，进而提高材料的强度；Cr、Ni 的搭配是不锈钢中起到耐腐蚀性能作用的主要元素；Sn与 Cr、Cu、Ti、Nb共同作用可提高合金的耐酸腐蚀性，并且添加少量的 Sn，可以节省昂贵的 Ni。Ti和RE 一样，能减轻其对合金塑性和成形性能的危害；Mg主要用来除气(氧气)和提高材料的抗高温氧化性能；金属镁主要在金属表面形成镁的氧化物MgO薄膜，起到防止材料在高温环境中氧化程度，同时吸收氧元素，降低铜水中的氧含量；Zn也有杀菌作用，Zn 含量低于 0.1%，不起抗菌作用，但 Zn 含量超过 1.0%， 就可能与 Mg形成 MgZn₂ 相，降低合金的塑性和成形性能，本发明 Zn 含量优选 0.5-0.8%。