专利名称：：一种无铅易切削锡镁黄铜合金的利记博彩app
技术领域：
：本发明涉及一种无铅易切削锑镁黄铜合金，属黄铜合金材料的制造
技术领域：
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背景技术：
：铅黄铜具有优良的冷热加工性，极好的切削性能和自润滑性等特点，可满足各种形状零部件的机加工要求；广泛应用于五金件、手表零件、汽车零件、制冷设备、家电以及自来水工程等方面。医学研究表明，铅对人体造血和神经系统，特别是儿童的肾及其它器官损害较大。因此，世界各国均重视铅造成的危害和污染，相关的法令法规都严格限制和禁止铅黄铜的使用。研究开发无铅黄铜的关键技术是采用其它元素来代替铅，解决铜合金加工性能和使用性能的矛盾，如通过添加铋、镁、锑、硅、碲等代替铅，来提高无铅黄铜的易切削性能，目前这方面己取得一定的研究成果，如中国专利申请号02121991.5《无铅易切削黄铜合金材料和它的制造方法》，中国专利申请号200710035912.2《一种无铅易切削镁黄铜合金及其制备方法》等。但这些产品的切削性能仍然比不上普通铅黄铜，耐腐蚀性和冷/热加工性能尚需进一步探索，需要进一步提高合金综合性能，降低成本，达到替代铅黄铜的目的。
发明内容本发明的目的是提供一种配方设计合理，具有优异的切削性能和耐腐蚀性能的无铅易切削锡镁黄铜合金。本发明为一种无铅易切削锡镁黄铜合金，包含有锌(Zn)，铜(Cu)等，其特征在于还同时包含锡(Sn)，镁(Mg)，稀土(Re)，各组分的组成按重量百分比计分别为锌(Zn)35.0~41.0%，~2.5%，镁(Mg)0.2~2.0%，稀土(Re)0.020.2。/。，其余为铜(Cu)及总量不大于0.05%的杂质，各组分的重量百分比总和为100%。所述的无铅易切削锡镁黄铜合金中还可加入硅(Si)，磷(P)，铝(Al)，锰(Mn)，硼(B)，铁(Fe)中的任一种或一种以上的混合物，其加入量不超过各组分重量百分比总和的1.0%。所述硅的加入量可为各组分重量百分比总和的0.0010.1%。所述磷的加入量可为各组分重量百分比总和的0.0010.1%。所述铝的加入量可为各组分重量百分比总和的0.0010.1%。所述锰的加入量可为各组分重量百分比总和的0.0010.1%。所述硼的加入量可为各组分重量百分比总和的0.010.5%。所述铁的加入量可为各组分重量百分比总和的0.0010.1%。以下对本发明所述各元素的功能和原因进行说明。镁与铜形成的含镁化合物(MgCu2和MgQi)以第二相粒子弥散分布于晶界或晶内，从镁黄铜的力学性能可以发现，含镁化合物(MgOi2和MgCu)粒子具有脆而不硬的特性，与刀刃接触时在切应力的作用下易于破碎，破碎后与断口处接触的金属发生应力集中，很容易萌生裂纹并扩展，使切屑很快断裂而不连续长大，减小切屑的尺寸，起到了与铅类似的断屑作用。而且，含镁化合物粒子具有脆而不硬的特性也能减少切屑对刀刃的粘结作用，故合金切削性能较好。单纯加入镁，会降低合金耐腐蚀性、强度和塑性，锡能够抑制黄铜脱锌，提高黄铜的耐腐蚀性能，并能够提高合金强度和塑性，因此，需要加入一定量的锡，以但减少加入镁后带来的副作用，锡含量少于0.5{%时效果不明显，锡含量超过2.5t^后反而会降低黄铜的性能，因此，合金组分中锡的含量为0.5t%-2.5t%。稀土元素不能与铜形成间隙固溶体，因而稀土在铜中的固溶度极小，有利于稀土与其他元素形成化合物，稀土进入铜液后迅速与氧、铁等杂质元素形成高熔点的稀土化合物，在凝固过程中保持固态，部分化合物进入渣相而被除去，从而净化了基体和晶界；另有一部分细小的高熔点化合物颗粒残留于铜液中并弥散，铜液凝固时成为弥散的结晶核心，促进了合金的非自发形核，从而使晶粒得到细化。另外，在合金中添加磷和硅能进一步改善金属的流动性，还可提高合金的强度，一般含量为0.0010.1%，当含量过高时，会降低金属的塑性。铝能进一步提高黄铜强度和耐蚀性能，但当含量高时，会出现硬而脆的Y相，使塑性大幅降低。铁、硼主要是起细化晶粒的作用，阻止晶粒的长大。铁与锡、铝等元素配合使用时，可使黄铜具有更高的强度和硬度，并可改善其在大气和海水中的耐蚀性。本发明配方设计科学合理，利用镁及镁铜的化合物均匀弥散的分布在晶内及晶界的特性，使该合金保证了像铅黄铜一样的切削性能，并且其它晶粒细化的元素(其它元素)使得镁的分布更为均匀，大大提高了其综合性能。获得的合金产品晶粒细小，强度高、塑性好，具有非常好的切削性能、热加工性能和优良的耐蚀性能，特别适用于水暖、卫浴等管件以及其它强度要求较高、耐腐性性能要求高的领域。具体实施例方式下表1为将本发明16个实施例与现有常规铅黄铜C3604和HPb59-l进行比较，以进一步说明本发明优越的力学性能、耐腐蚀性和切削性能。本发明所述无铅易切削锑镁黄铜合金的加工工艺如下在熔炼时先进行铜锌的熔炼，温度为105(TC125(TC，随后加入铜镁中间合金、锑和稀土，以及其它合金成分，保温10min40min后，进行半连续铸造，浇铸温度为1150°C1200°C，铸锭直径为0120rnrn。铸锭在60(TC-80(TC温度加热，保温时间30min-90min，然后进行热挤压，挤压成尺寸为0)25.4mm的圆棒，再采用单链卧式拉拔机进行冷拉拔成<D24.4mm的无铅锑镁黄铜棒材,最后在40(TC-55(TC下进行退火即得最终产品。本发明无铅易切削锑镁黄铜的性能测试如下1、切削性试验切削性是材料塑性、韧性和硬度等指标的综合性能。在切削时，如果切削过程轻快，切削力小，则表示材料切削性能好，但切削时材料处于高速转动状态，切削力很难直接测量，但切削力的大小与电机功率和电流成正比，而电流这是比较容易测量的。为此，我们自行设计了测量切削性能的专用车床，其X，Y，Z三个方向上的运动分别采用3个相互独立的电机来控制，这样X，Y，Z三个方向上的电流就可以独立测量，切削性可以定量表示。另一面，材料切削性能的好坏，可以通过观察切屑的大小、形状和表面粗糙度来定性表示。对于不同合金成分的铜棒，我们在同一机床上，采用相同的切削速度、相同切屑层厚度和相同的进刀量，分别对所研制的16种合金以及C3604、HPb59-l进行切削试验，得到了其切削性能。C3604合金为细小的粒状碎屑，HPb59-l合金为较大的弯曲成C形的短片屑，本发明无铅易切削锑镁黄铜三种样品的切屑与HPb59-l合金形状貌似，只比它略大些，相对C3604合金的切削性能来讲(IOO%)，HPb59-l约为80%，而本发明的锡镁黄铜274%，略低于HPb59-l。2、硬度和抗拉强度试验取本发明的锡镁黄铜棒测试硬度，制成标准拉伸试样，进行常温抗拉试验。结果如表1所示。从表1中可知，本发明所研制的16合金其抗拉强度和延伸率都远大于C3604和HPb59-l合金，这是由于加入稀土后显著细化晶粒所致，本发明的合金板材平均晶粒尺寸在150|im，而C3604和HPb59-l平均晶粒尺寸为310pm。3、耐腐蚀性测试模拟实际水暖管接头工作条件，采用间隙喷流试验法进行试验，测试其失锌层厚度，表1为试验结果。从表1可以看出，本发明的无铅易切削锡镁黄铜合金的失锌层厚度远小于C3604和HPb59-l，这说明其耐腐蚀性远大于C3604和HPb59-l。综合考虑以上试验情况，本发明的无铅易切削锡镁黄铜合金与常用的易切削含铅黄铜相比，其切削性接近于HPb59-l合金，力学性能和耐腐性优于传统的铅黄铜合金，适用于管道、卫浴等耐蚀件，是一种很有市场潜力及应用前景的新型的无铅易切削黄铜合金。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求1、一种无铅易切削锡镁黄铜合金，包含有锌，铜，其特征在于还同时包含锡，镁，稀土，各组分的组成按重量百分比计分别为锌35.0～41.0％，锡0.5～2.5％，镁0.2～2.0％，稀土0.02～0.2％，其余为铜及总量不大于0.05％的杂质，各组分的重量百分比总和为100％。2、按权利要求1所述的一种无铅易切削锡镁黄铜合金，其特征在于所述的无铅易切削锡镁黄铜合金中还加入硅，磷，铝，锰，硼，铁中的任一种或一种以上的混合物，其加入量不超过各组分重量百分比总和的1.0%。3、按权利要求2所述的一种无铅易切削锡镁黄铜合金，其特征在于所述硅的加入量为各组分重量百分比总和的0.0010.1%。4、按权利要求2所述的一种无铅易切削锡镁黄铜合金，其特征在于所述磷的加入量为各组分重量百分比总和的0.0010.1%。5、按权利要求2所述的一种无铅易切削锡镁黄铜合金，其特征在于所述铝的加入量为各组分重量百分比总和的0.0010.1%。6、按权利要求2所述的一种无铅易切削锡镁黄铜合金，其特征在于所述锰的加入量为各组分重量百分比总和的0.0010.1%。7、按权利要求2所述的一种无铅易切削锡镁黄铜合金，其特征在于所述硼的加入量为各组分重量百分比总和的0.010.5%。8、按权利要求2所述的一种无铅易切削锡镁黄铜合金，其特征在于所述铁的加入量为各组分重量百分比总和的0.0010.1%。全文摘要一种无铅易切削锑镁黄铜合金，属黄铜合金材料的制造
技术领域：
，包含有锌，铜，锡，镁，稀土，各组分的组成按重量百分比计分别为锌35.0～41.0％，锡0.5～2.5％，镁0.2～2.0％，稀土0.02～0.2％，其余为铜及总量不大于0.05％的杂质，各组分的重量百分比总和为100％；还可加入硅，磷，铝，锰，硼，铁中的任一种或一种以上的混合物，其加入量不超过各组分重量百分比总和的1.0％。本发明配方设计科学合理，利用镁及镁铜的化合物均匀弥散的分布在晶内及晶界的特性，使获得的合金产品晶粒细小，强度高、塑性好，具有非常好的切削性能、热加工性能和优良的耐蚀性能，特别适用于水暖、卫浴等管件领域。文档编号C22C9/04GK101435034SQ20081016286公开日2009年5月20日申请日期2008年12月5日优先权日2008年12月5日发明者冯光亮,冯建欢,冯焕锋,吕大玲,周何滨,姜少军,孙刚锋,曹建国,雷李,军苏,魏连运申请人:浙江科宇金属材料有限公司;浙江海亮股份有限公司