專利名稱：無鉛耐磨銅合金的加工工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種銅合金加工工藝，尤其涉及一種用于無鉛耐磨銅合金的加工工藝。
背景技術：
在現代工業中，銅及其合金是用量最大、應用最廣的重要金屬材料之一。銅及銅合金具有高的導電性、導熱性，一定的耐腐蝕性和強度，以及較高的塑性和良好的加工性，很容易通過壓力加工成線、棒、板、帶、箔、管等各種型材，工藝簡單，使用方便，成為現代工業中廣泛應用的一種金屬材料。如機械工業中采用的閥門、模具、齒輪坯料、螺紋等零件；微電子工業中廣泛采用的引線框框架；煉鋼中的重要部件_結晶器銅板；電氣行業中廣泛采用的轉換開關、導電彈簧；電氣化鐵路接觸線等。但銅很少以純銅的形式應用，這是因為純銅的強度較低(230 300MPa)，冷加工后雖然可以達到400MPa，但伸長率僅為2%，在加熱或一定溫度下使用時，其強化效果很容易消失。所以，純銅一般應用于受力不大的電力、電器、 電子的導電體、散熱體、裝飾件等。加入其他元素形成銅合金，其機械性能有很大的提高，可以作為耐磨件、耐腐蝕件以及機械部件使用。鉛是一種有害元素，可對人體造成各種危害損傷大腦中樞及周圍神經系統；破壞造血系統，阻礙血紅素的合成，導致貧血；影響消化系統功能；抑制免疫系統功能等。目前民用及工業供水系統的銅合金管件通常都是采用C84400與C83600銅合金鑄造而成的， C84400銅合金含鉛量為7%，C83600含鉛量為5%，這兩種銅合金管件所含的鉛，在供水過程中會部分地溶解于水中，導致水中的鉛含量在50mg/L以上，因而美國環境保護局對飲用水的鉛含量做了明確規定，要求90%以上家庭的飲用水的鉛含量從現在50mg/L降低到 15mg/L。因此，開展無鉛銅合金研究顯得尤為迫切和重要。此外，銅合金器件報廢之后，往往作為垃圾被丟棄，這也加劇了鉛對環境的污染。以無毒或低毒害物質代替鉛，是減少鉛污染的主要途徑。為了減少鉛對環境的污染，必須采用不含鉛的銅合金。替代鉛的元素主要有硅、秘、硒、石墨、鎂等，但在銅中硅和鐵或錳共存時是有害雜質，這是因為在含有鐵或錳的銅中，當Si含量超過0. 時便生成 Fesi或Mn5Si3,分布在晶粒周界使合金脆化；石墨顆粒較軟，強度、韌性較差，易斷裂，裂紋易在石墨顆粒處萌生并擴展；鎂部分固溶于銅，與銅形成金屬間化合物，鎂對銅合金的固溶強化效果并不明顯，且含鎂銅的力學性能并不高，也反映鎂銅金屬間化合物的強化效果不明顯，同時也說明鎂銅的金屬間化合物不硬。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種能生產出環保衛生、耐磨性好的無鉛耐磨銅合金的加工工藝。為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案來實現的本發明包括配料、熔鑄、均勻退火、軋制、成品退火等工序，配料選用銅含量62%以上的工業無鉛銅或原銅棒或銅屑作為母合金，添加重量比例為3%的鉻剛玉微粉，鉻剛玉微粉中含有0. 39%的Cr2O3，以及添加重量比例為0. 05 0. 1 %的堇青石、莫來石及納米金屬粉，其重量比例為3. 26 1.37 1，其中納米金屬粉的成份為Ti02、Ni0、Y-Fe203、Ca0。 作為優選還包括激光熔覆工序，熔覆材料為Cu-13Ni-8Fe-7Mo-8Co-2Cr-2Si-0. 2B,與銅粉以2 1混合，采用兩層多道搭接方法熔覆，搭接量為0.8mm。本發明與現有技術相比，具有以下顯著優點和有益效果1、產品環保衛生。由于本發明配料中采用添加了一定量Cr2O3的鉻剛玉微粉替代銅合金中的鉛，使加工出的產品具有無鉛特性，符合環保衛生要求。2、產品耐磨性好。由于本發明配料中加入微量堇青石、莫來石及納米金屬粉，可以細化晶粒，提高產品的韌性和強度，同時采用激光熔覆工序，進一步提高產品耐磨性能。
具體實施例方式下面結合附圖
及具體實施方式
對本發明作進一步詳細的描述優選實施例一包括配料、熔鑄、均勻退火、軋制、成品退火等工序，配料選用銅含量62%以上的工業無鉛銅或原銅棒或銅屑作為母合金，添加重量比例為3%的鉻剛玉微粉，鉻剛玉微粉中含有0. 39%的Cr2O3，以及添加重量比例為0. 05%的堇青石、莫來石及納米金屬粉，其重量比例為3. 26 1.37 1，其中納米金屬粉的成份為Ti02、Ni0、Y-Fe203、 CaO ；還包括激光熔覆工序，熔覆材料為Cu-13Ni-8Fe-7Mo-8Co-2Cr-2Si-0. 2B,與銅粉以 2 1混合，采用兩層多道搭接方法熔覆，搭接量為0.8mm。優選實施例二 包括配料、熔鑄、均勻退火、軋制、成品退火等工序，配料選用銅含量62%以上的工業無鉛銅或原銅棒或銅屑作為母合金，添加重量比例為3%的鉻剛玉微粉，鉻剛玉微粉中含有0. 39%的Cr2O3，以及添加重量比例為0. 08%的堇青石、莫來石及納米金屬粉，其重量比例為3. 26 1.37 1，其中納米金屬粉的成份為Ti02、Ni0、Y-Fe203、 CaO ；還包括激光熔覆工序，熔覆材料為Cu-13Ni-8Fe-7Mo-8Co-2Cr-2Si-0. 2B,與銅粉以 2 1混合，采用兩層多道搭接方法熔覆，搭接量為0.8mm。優選實施例三包括配料、熔鑄、均勻退火、軋制、成品退火等工序，配料選用銅含量62%以上的工業無鉛銅或原銅棒或銅屑作為母合金，添加重量比例為3%的鉻剛玉微粉，鉻剛玉微粉中含有0. 39%的Cr2O3，以及添加重量比例為0. 的堇青石、莫來石及納米金屬粉，其重量比例為3. 26 1.37 1，其中納米金屬粉的成份為Ti02、Ni0、Y-Fe203、Ca0 ； 還包括激光熔覆工序，熔覆材料為Cu-13Ni-8Fe-7Mo-8Co-2Cr-2Si-0. 2B，與銅粉以2 1混合，采用兩層多道搭接方法熔覆，搭接量為0. 8mm。
權利要求
1.一種無鉛耐磨銅合金的加工工藝，包括配料、熔鑄、均勻退火、軋制、成品退火等工序，其特征在于配料選用銅含量62 %以上的工業無鉛銅或原銅棒或銅屑作為母合金，添加重量比例為3%的鉻剛玉微粉，鉻剛玉微粉中含有0. 39%的Cr2O3，以及添加重量比例為 0.05 0. 的堇青石、莫來石及納米金屬粉，其重量比例為3. 26 1.37 1，其中納米金屬粉的成份為 Ti02、NiO, y _Fe203、CaO0
2.根據權利要求1所述無鉛耐磨銅合金的加工工藝，其特征在于還包括激光熔覆工序，熔覆材料為Cu-13Ni-8Fe-7Mo-8Co-2Cr-2Si-0. 2B，與銅粉以2 1混合，采用兩層多道搭接方法熔覆，搭接量為0. 8mm。
全文摘要
本發明公開了一種能生產出環保衛生、耐磨性好的無鉛耐磨銅合金的加工工藝。它包括配料、熔鑄、均勻退火、軋制、成品退火等工序，配料選用銅含量62％以上的工業無鉛銅或原銅棒或銅屑作為母合金，添加重量比例為3％的鉻剛玉微粉，鉻剛玉微粉中含有0.39％的Cr2O3，以及添加重量比例為0.05～0.1％的堇青石、莫來石及納米金屬粉，其重量比例為3.26∶1.37∶1，其中納米金屬粉的成份為TiO2、NiO、γ-Fe2O3、CaO。本發明適用于銅合金的加工。
文檔編號C22C9/00GK102345027SQ20101024169
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月2日 優先權日2010年8月2日
發明者陸重吉 申請人:陸重吉