一种铜合金阀体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种合金领域，具体地说，是一种适用于阀体的铜合金及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 阀体是阀口中的一个主要零部件，与阀忍W及阀座密封圈一起形成密封后能够有 效承受介质压力。阀体的材质根据不同的工艺介质，选用不同的材料。根据材质可分为铸铁 阀体，碳素钢阀体，铜合金阀体等。
[0003] 儀铜合金由于具有良好的机械性能、耐磨性、耐蚀性等，在阀体制造领域得到广泛 的运用，但鉴于儀铜合金较差的热加工性能，儀铜合金棒材的成形方式主要是铸造，但铸造 成型的儀铜合金存在内部缺陷多，致密性较差，长期使用容易出现渗漏等问题，运使得铸造 儀铜合金的可靠性、成品率、使用寿命、材料利用率等均受到限制；而且现有技术制备儀铜 合金需经过反复的压力加工、均匀化退火，且其加工工艺复杂，致使现有的儀铜合金成本较 局。
【发明内容】
[0004] 本发明的主要目的在于提供一种铜合金阀体及其制备方法，W解决现有技术铸造 儀铜合金阀体内部缺陷多、致密性差的问题，来提高铜合金阀体的可靠性、成品率，从而延 长铜合金阀体的使用寿命。
[0005] 为达到W上目的，本发明采用的技术方案为:一种铜合金阀体的组分按质量分数 计为：15~18 %的幾基儀铁粉、1~2 %的侣、2~4%的儀、0.5~0.8 %的锡、1.5~2.0 %的钻 W及0.1~0.2 %氣化姉，余量为铜及不可避免的非金属夹杂。
[0006] 根据本发明的一实施例，幾基儀铁粉为FNT-Bl，铁在幾基儀铁粉中的质量分数为 20 ~40%。
[0007] 根据本发明的一实施例，所述不可避免杂质含量含2wt%。
[000引根据本发明的一实施例，一种铜合金阀体的制备方法，包括步骤：
[0009] Sioo烙炼制备混合液，加入纯铜锭，待纯铜锭烙化后加热到1200~1250°C，依次加 入相应质量份的幾基儀铁粉、侣、儀、锡、钻W及氣化姉，揽拌，升溫至1240~1280°C下烙炼5 ~IOmin，制得混合液；W及
[0010] S200将所述混合液诱注于阀体金属模具中，振动冷却至900±20°C时，打开模具， 取出成型毛巧，空冷至室溫。
[0011] 根据本发明的一实施例，在所述步骤SlOO中，揽拌步骤是在揽拌均匀后恒溫20~ 25min，再次揽拌均匀后升溫至1240~1280°C。
[0012] 根据本发明的一实施例，在所述步骤S200中，先将阀体金属模具置于高频振动器， 将所述混合液诱注于阀体金属模具后，高频振动器开始振动，模内铸件冷却至900 ± 20°C时 停止振动。
[0013] 本发明的有益效果为：
[0014] 1、铜和儀均为面屯、立方结构，高溫时，两者可W形成固溶体，但在低溫时，即350~ 400°C，两相容易发生分离;铜和铁的原子体积均为7. IcmVmol ,Ni的原子体积6.59cm3/mol， 由于化和化的原子体积相同，在高溫时，即1000°C~1350°C时又都是面屯、立方结构，两者的 金属原子可W发生部分互换，形成固溶体;加入的幾基儀铁粉FNT-Bl，能够与基体融合，可 W减少儀铜合金阀体内部的缺陷，增加阀体的致密性;又由于幾基儀铁粉FNT-Bl中含有铁， 能够防止在低溫时两相发生分离；
[0015] 2、所述阀体的铜合金成分中加入的氣化姉和Sn,可W改善在制备中的混合液的流 动性，增加混合液的可诱注性，加入的Co可W增加铜合金阀体的强度。
【具体实施方式】
[0016] W下描述用于掲露本发明W使本领域技术人员能够实现本发明。W下描述中的优 选实施例只作为举例，本领域技术人员可W想到其他显而易见的变型。
[0017] -种铜合金阀体的组分按质量分数计为：15~18%的幾基儀铁粉、1~2%的侣、2 ~4%的儀、0.5~0.8%的锡、1.5~2.0%的钻W及0.1~0.2%氣化姉，余量为铜及不可避 免的非金属夹杂。
[0018] 其中，幾基儀铁粉FNT-Bl的成分和粒度符合YS/T 634-2007《幾基儀铁粉》的规定。 其中铁在幾基儀铁粉中的质量分数为20~40%，平均粒度为1~7微米。
[0019] 其中，所述不可避免杂质含量含2wt%。
[0020] 其中，铜和儀均为面屯、立方结构，高溫时，两者可W形成固溶体，但在低溫时，即 3 5 0~4 0 0 °C，两相容易发生分离；铜和铁的原子体积均为7 . 1C m3 / m 01，N i的原子体积 6.59cm3/mol，由于Fe和Cu的原子体积相同，在高溫时，即1000 °C~1350°C时又都是面屯、立 方结构，两者的金属原子可W发生部分互换，形成固溶体;加入的幾基儀铁粉FNT-Bl，能够 与基体融合，可W减少儀铜合金阀体内部的缺陷，增加阀体的致密性;又由于幾基儀铁粉 FNT-Bl中含有铁，能够防止在低溫时，即350~400°C，两相容易发生分离。
[0021] 所述阀体的铜合金成分中加入的氣化姉和S n，可W改善在制备中的混合液的流动 性，增加混合液的可诱注性，加入的Co可W增加铜合金阀体的强度。
[0022] 其中，侣在铜中的固溶度约10%，可W提高铜合金的强度、硬度、耐蚀性；加入的 儀，可W提高铜的抗高溫氧化能力，也是铜合金的脱氧剂，在烙炼过程中，起到脱氧作用。
[0023] 从而，所述铜合金阀体通过各组分相互协同作用，W解决铸造儀铜合金阀体内部 缺陷多、致密性的问题，来提高铜合金阀体的可靠性、成品率，从而延长铜合金阀体的使用 寿命。
[0024] -种铜合金阀体的制备方法，包括步骤：
[0025] SlOO烙炼制备混合液，加入纯铜锭，待纯铜锭烙化后加热到1200~1250°C，依次加 入相应质量份的幾基儀铁粉、侣、儀、锡、钻W及氣化姉，揽拌，升溫至1240~1280°C下烙炼5 ~IOmin，制得混合液；W及
[00%] S200将所述混合液诱注于阀体金属模具中，振动冷却至900±20°C时，打开模具， 取出成型毛巧，空冷至室溫。
[0027]其中，在所述步骤SlOO中，揽拌步骤是在揽拌均匀后恒溫20~25min，再次揽拌均 匀后升溫至1240~1280°C。从而，在制备混合液时，通过两次揽拌的方式，有利于增加混合 液的均匀性和分散稳定性。
[0028] 其中，在所述步骤S200中，先将阀体金属模具置于高频振动器，将所述混合液诱注 于阀体金属模具后，高频振动器开始振动，模内铸件冷却至900±20°C时停止振动。从而，在