[发明专利]一种易加工硅黄铜合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金领域，特别涉及一种易加工硅黄铜合金及其制备方法。

背景技术

铅黄铜因具有良好的机械性能和物理性能，以及良好的加工性能而被广泛应用于日用五金及饮用水系统等行业，但铅黄铜中铅的含量较高，容易析出而污染环境，尤其应用在饮用水系统时，对人体会造成严重的危害，因此各国都对这些产品的铅含量提出了相应的限制。开发新的黄铜合金以降低铅的含量同时保有良好的加工性能成为行业发展的必然趋势，其中硅黄铜以硅代替铅，环保健康而受到重视。现有的硅黄铜合金硬度较高，铸件易缩松和开裂，加工性能差，限制了其应用。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种易加工硅黄铜合金及其制备方法。

本发明的易加工硅黄铜合金由以下各组分组成：60～63wt％铜(Cu)，0.50～0.90wt％硅(Si)，0.50～0.80wt％铝(Al)，0.10～0.20wt％铅(Pb)，其它元素小于0.3％，其余为锌(Zn)及不可避免的杂质，其中(铜+硅+铝+锌)>99.60％，所述其他元素是锡(Sn)、锰(Mn)、铁(Fe)和镍(Ni)的组合。

优选的，该合金由以下各组分组成：61～62.5wt％铜(Cu)，0.60～0.80wt％硅(Si)，0.60～0.80wt％铝(Al)，0.10～0.15wt％铅(Pb)，0.20～0.25wt％其它元素，其余为锌(Zn)及不可避免的杂质，其中(铜+硅+铝+锌)>99.70％，所述其他元素是锡(Sn)、锰(Mn)、铁(Fe)和镍(Ni)的组合。

优选的，所述其他元素的组成为：0.06～0.1wt％锡(Sn)，0.002～0.007wt％锰(Mn)，0.07～0.09wt％铁(Fe)，0.04～0.09％镍(Ni)。

优选的，该合金由以下各组分组成：61wt％铜(Cu)，0.618wt％硅(Si)，0.611wt％铝(Al)，0.113wt％铅(Pb)，0.068wt％锡(Sn)，0.0025wt％锰(Mn)，0.0792wt％铁(Fe)，0.087wt％镍(Ni)，其余为锌(Zn)及总量不大于0.2wt％的杂质。

优选的，该合金由以下各组分组成：61.5wt％铜(Cu)，0.676wt％硅(Si)，0.671wt％铝(Al)，0.114wt％铅(Pb)，0.075wt％锡(Sn)，0.0041wt％锰(Mn)，0.0845wt％铁(Fe)，0.057wt％镍(Ni)，其余为锌(Zn)及总量不大于0.2wt％的杂质。

优选的，该合金由以下各组分组成：61.8wt％铜(Cu)，0.724wt％硅(Si)，0.722wt％铝(Al)，0.115wt％铅(Pb)，0.093wt％锡(Sn)，0.0043wt％锰(Mn)，0.0836wt％铁(Fe)，0.055wt％镍(Ni)，其余为锌(Zn)及总量不大于0.2wt％的杂质。

优选的，该合金由以下各组分组成：62.4wt％铜(Cu)，0.786wt％硅(Si)，0.658wt％铝(Al)，0.130wt％铅(Pb)，0.082wt％锡(Sn)，0.0031wt％锰(Mn)，0.0844wt％铁(Fe)，0.051wt％镍(Ni)，其余为锌(Zn)及总量不大于0.2wt％的杂质。

制备上述易加工硅黄铜合金的方法包括以下步骤：

向感应炉内加入电解铜，升温至1050～1150℃；待电解铜全部熔化，加入铜硅合金，调温至1100-1200℃使其熔化，其中所述铜硅合金中硅的含量是5～10wt％；依次添加锌锭、铝锭、铅锭及其他元素形成合金液，搅拌使成分均匀，其中其他元素是锡、锰、铁和镍；添加硼铜合金进行脱氧处理；添加精炼剂，滤去浮渣和杂质；于1000～1050℃静置保温10～20分钟使合金均匀，出炉浇注。

优选的，所述硼于合金液中的浓度是8-12ppm。