環保無鉛合金新材料合金棒及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及合金棒材領域，具體涉及一種環保無鉛合金新材料合金棒及其制備方法。
【背景技術】
[0002]現有的錫青銅材料為了實現其易切肩性能往往會添加鉛元素，但是隨著環保意識的明顯提高，含鉛元素的青銅合金已經不能滿足國內外高端市場的要求。
【發明內容】
[0003]為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種環保無鉛合金新材料合金棒及其制備方法，在不增加成本的情況下，不僅保留了現有錫青銅的切肩等機械性能，而且滿足了對該合金的環保性能的要求。
[0004]為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下:
[0005]一種環保無鉛合金新材料合金棒，由以下重量百分數的組分組成:鋅4-6%，錫
4-6 %，硅0.2-1.0 %，余量為銅。
[0006]優選地，由以下重量百分數的組分組成:鋅4%，錫4%，硅0.2%，余量為銅。
[0007]優選地，由以下重量百分數的組分組成:鋅6%，錫6%，娃1.0%，余量為銅。
[0008]優選地，由以下重量百分數的組分組成:鋅5%，錫5%，娃0.6%，余量為銅。
[0009]優選地，由以下重量百分數的組分組成:鋅4%，錫6%，娃1.0%，余量為銅。
[0010]優選地，由以下重量百分數的組分組成:鋅5%，錫4%，硅0.2%，余量為銅。
[0011]優選地，由以下重量百分數的組分組成:鋅6%，錫4%，硅0.4%，余量為銅。
[0012]優選地，由以下重量百分數的組分組成:鋅6 %，錫5 %，硅0.8 %，余量為銅。
[0013]進一步地，所述銅為電解銅。
[0014]一種環保無鉛合金新材料合金棒的制備方法，包括以下步驟:
[0015]I)按照配比重量將電解銅、錫、鋅、硅置于工頻電爐內，加熱至1250-1300攝氏度完全熔化后保溫至1200攝氏度；
[0016]2)用特制石墨工具將完全熔化的合金液體充分攪拌后，在其上面覆蓋高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為ll_13cm，并保溫；
[0017]3)保溫時間1.2-1.5小時后，用德國進口斯派克直讀光譜儀對從爐內取出的樣品進行三到五次次成分檢驗，以確定其合金成分在規定范圍之內；
[0018]4)進一步保溫40-60分鐘后，重新升溫至1300攝氏度，并開啟工頻電爐的振動裝置，振動頻率為I次/秒，采用水平連鑄方法鑄制成規定外徑和長度的實心合金棒材；
[0019]5)擠壓前退火，用箱式退火爐對銅棒進行退火處理:退火溫度為200-300攝氏度，退火時間為20-30分鐘，以便于擠壓；
[0020]6)用光錠機對退火后的毛還合金棒進行表面加工，加工為表面光潔的合金棒，米用2000噸雙動擠壓機擠壓:合金棒加熱溫度為100-150攝氏度，擠壓溫度為300攝氏度，擠壓速度V = 2mm/s，經過多次擠壓后得到半成品規格的外徑和長度的合金棒；
[0021]7)將擠壓而成的合金棒材用超聲波探傷儀進行裂痕及氣孔探傷，以挑出不合格產品進行回爐；
[0022]8)用高精度車床對探傷完成后的合金棒進行表面車削，得到成品規格的外徑和長度的合金棒，并對合金棒的兩端去毛刺后包裝入庫。
[0023]本發明的有益效果是:本發明提供了一種環保無鉛合金新材料合金棒及其制備方法，其將傳統鉛元素替換為硅元素，按照硅、錫、鋅、銅一定的成分配比，結合適當的溫度，通過連續鑄造毛坯錠，用擠壓機擠壓而生產出完全能夠取代含有鉛元素的錫青銅合金棒材，從而在不增加成本的情況下，不僅保留了現有錫青銅的切肩等機械性能，而且滿足了對該合金的環保性能的要求。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0025]實施例1
[0026]一種環保無鉛合金新材料合金棒，由以下重量百分數的組分組成:鋅4%，錫4%，硅0.2%，余量為銅。
[0027]按照上述配比重量將電解銅、錫、鋅、硅置于工頻電爐內，加熱至1250-1300攝氏度完全熔化后保溫至1200攝氏度；用特制石墨工具將完全熔化的合金液體充分攪拌后，在其上面覆蓋高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為ll-13cm，并保溫；保溫時間1.2-1.5小時后，用德國進口斯派克直讀光譜儀對從爐內取出的樣品進行三到五次次成分檢驗，以確定其合金成分在規定范圍之內；進一步保溫40-60分鐘后，重新升溫至1300攝氏度，并開啟工頻電爐的振動裝置，振動頻率為I次/秒，采用水平連鑄方法鑄制成外徑為210mm，長度為500mm的實心合金棒材；擠壓前退火，用箱式退火爐對銅棒進行退火處理:退火溫度為200-300攝氏度，退火時間為20-30分鐘，以便于擠壓；用光錠機對退火后的毛坯合金棒進行表面加工，加工為表面光潔，外徑205mm，長度500mm的合金棒，采用2000噸雙動擠壓機擠壓:合金棒加熱溫度為100-150攝氏度，擠壓溫度為300攝氏度，擠壓速度V =2mm/s，經過多次擠壓后成為外徑為190mm，公差為土 1mm，長度580mm的合金棒；將擠壓而成的合金棒材用超聲波探傷儀進行裂痕及氣孔探傷，以挑出不合格產品進行回爐；用高精度車床對探傷完成后的合金棒進行表面車削，使其外徑為185mm，公差為±0.1mm，并對合金棒的兩端去毛刺后包裝入庫。
[0028]與現有的含鉛的錫青銅合金相比，本實施例提供的環保無鉛合金新材料合金棒，不僅保留了現有錫青銅的切肩等機械性能，也滿足了對環保性能的要求。
[0029]實施例2
[0030]一種環保無鉛合金新材料合金棒，由以下重量百分數的組分組成:鋅6%，錫6%，硅1.0%，余量為銅。
[0031]按照上述配比重量將電解銅、錫、鋅、硅置于工頻電爐內，加熱至1250-1300攝氏度完全熔化后保溫至1200攝氏度；用特制石墨工具將完全熔化的合金液體充分攪拌后，在其上面覆蓋高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為ll-13cm，并保溫；保溫時間1.2-1.5小時后，用德國進口斯派克直讀光譜儀對從爐內取出的樣品進行三到五次次成分檢驗，以確定其合金成分在規定范圍之內；進一步保溫40-60分鐘后，重新升溫至1300攝氏度，并開啟工頻電爐的振動裝置，振動頻率為I次/秒，采用水平連鑄方法鑄制成外徑為210mm，長度為500mm的實心合金棒材；擠壓前退火，用箱式退火爐對銅棒進行退火處理:退火溫度為200-300攝氏度，退火時間為20-30分鐘，以便于擠壓；用光錠機對退火后的毛坯合金棒進行表面加工，加工為表面光潔，外徑205mm，長度500mm的合金棒，采用2000噸雙動擠壓機擠壓:合金棒加熱溫度為100-150攝氏度，擠壓溫度為300攝氏度，擠壓速度V =2mm/s，經過多次擠壓后成為外徑為190mm，公差為土 1mm，長度580mm的合金棒；將擠壓而成的合金棒材用超聲波探傷儀進行裂痕及氣孔探傷，以挑出不合格產品進行回爐；用高精度車床對探傷完成后的合金棒進行表面車削，使其外徑為185mm，公差為±0.1mm，并對合金棒的兩端去毛刺后包裝入庫。
[0032]與現有的含鉛的錫青銅合金相比，本實施例提供的環保無鉛合金新材料合金棒，不僅保留了現有錫青銅的切肩等機械性能，也滿足了對環保性能的要求。
[0033]實施例3
[0034]一種環保無鉛合金新材料合金棒，由以下重量百分數的組分組成:鋅5%，錫5%，硅0.6%，余量為銅。
[0035]按照上述配比重量將電解銅、錫、鋅、硅置于工頻電爐內，加熱至1250-1300攝氏度完全熔化后保溫至1200攝氏度；用特制石墨工具將完全熔化的合金液體充分攪拌后，在其上面覆蓋高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為ll-13cm，并保溫；保溫時間1.2-1.5小時后，用德國進口斯派克直讀光譜儀對從爐內取出的樣品進行三到五次次成分檢驗，以確定其合金成分在規定范圍之內；進一步保溫40-60分鐘后，重新升溫至1300攝氏度，并開啟工頻電爐的振動裝置，振動頻率為I次/秒，采用水平連鑄方法鑄制成外徑為210mm，長度為500mm的實心合金棒材；擠壓前退火，用箱式退火爐對銅棒進行退火處理:退火溫度為200-300攝氏度，退火時間為20-30分鐘，以便于擠壓；用光錠機對退火后的毛坯合金棒進行表面加工，加工為表面光潔，外徑205mm，長度500mm的合金棒，采用2000噸雙動擠壓機擠壓:合金棒加熱溫度為100-150攝氏度，擠壓溫度為300攝氏度，擠壓速度V =2mm/s，經過多次擠壓后成為外徑為190mm，公差為土 1mm，長度580mm的合金棒；將擠壓而成的合金棒材用超聲波探傷儀進行裂痕及氣孔探傷，以挑出不合格產品進行回爐；用高精度車床對探傷完成后的合金棒進行表面車削，使其外徑為185mm，公差為±0.1mm，并對合金棒的兩端去毛刺后包裝入庫。
[0036]與現有的含鉛的錫青銅合金相比，本實施例提供的環保無鉛合金新材料合金棒，不僅保留了現有錫青銅的切肩等機械性能，也滿足了對環保性能的要求。
[0037]實施例4
[0038]一種環保無鉛合金新材料合金棒，由以下重量百分數的組分組成:鋅4%，錫6%，硅1.0%，余量為銅。
[0039]按照上述配比重量將電解銅、錫、鋅、硅置于工頻電爐內，加熱至1250-1300攝氏度完全熔化后保溫至1200攝氏度；用特制石墨工具將完全熔化的合金液體充分攪拌后，在其上面覆蓋高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為ll-13cm，并保溫；保溫時間1.2-1.5小時后，用德國進口斯派克直讀光譜儀對從爐內取出的樣品進行三到五次次成分檢驗，以確定其合金成分在規定范圍之內；進一步保溫40-60分鐘后，重新升溫至1300攝氏度，并開啟工頻電爐的振動裝置，振動頻率為I次/秒，采用水平連鑄方法鑄制成外徑為210mm，長度為500mm的實