本发明专利技术提供了一种无Pb锡青铜合金，其特征在于，由以下组成：4-6质量％的Zn、4-6质量％的Sn、1-2.2质量％的Bi、1-2质量％的Fe、0.1-0.5质量％的Mn、0.5-1.5质量％的Si、0.02-0.1质量％的稀土，余量为Cu及不可避免的杂质。本发明专利技术还提供了一种采用所述无Pb锡青铜合金制备管材的方法，以及由此制得的管材。该锡青铜合金避免了对人体有毒的Pb元素的使用，同时力学性能得到了一定程度上的提升，完全可以取代传统的含Pb元素的锡青铜合金材料应用于弹性元件和耐磨零件的制造。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及。
技术介绍
锡青铜WSn为主要合金元素的青铜，含锡量一般为3~14质量％，其具有较高 的力学性能、耐磨性能和耐蚀性，易切削加工，针焊和焊接性能好，收缩系数小，无磁性等优 点，广泛用于弹性元件和耐磨零件的制造。 现有的锡青铜材料为了实现改善切屑性能往往会添加Pb元素，但Pb及含Pb化合 物对人体有毒，摄取后主要胆存在骨骼内，部分取代憐酸巧中的化，不易排出。中毒较深时 引起神经系统损害，严重时会引起铅毒性脑病。因此，随着环保意识的明显提高，国内外市 场日益要求开发新型不含铅元素的青铜合金。 另外，稀±元素被称为合金的"维生素"，通过向合金中加入不同种类的适量合金 元素，能够显著提高合金的性能，特别是取得某些方面，例如声光电磁等方面的特殊性能， 因此广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。但目前采 用稀±元素来改善青铜合金的力学性能的报道鲜见。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人鉴于上述问题，提出了采用Si元素代替Pb元素，通过Si、Sn、 化、Bi、Fe、MnXu之间的配比，并添加稀±元素来得到力学性能方面足W取代传统的含化 元素的锡青铜的新型青铜合金。同时，还提出通过该新型青铜合金制备管材的方法。 具体地，通过W下技术方案实现了本专利技术： 根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种无Pb锡青铜合金，其由W下组成：4-6质 量％的化、4-6质量％的Sn、1-2. 2质量％的81、1-2质量％的化、0. 1-0. 5质量％的胞、 0. 5-1. 5质量％的Si、0. 02-0. 1质量％的稀±，余量为化及不可避免的杂质。 根据本专利技术的一个实施例，提供了一种无化锡青铜合金，所述化含量为5质 量％。 根据本专利技术的一个实施例，提供了一种无化锡青铜合金，所述Sn含量为5质 量％。 根据本专利技术的一个实施例，提供了 一种无化锡青铜合金，所述稀上中La含量超过 20质量％。 根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种用于制备W上所述的锡青铜管材的方 法，其包括W下步骤： 阳01引步骤一：称量电解铜、Sn、化、Si,并将其置于工频电炉内，加热至 1250-1300°C使所述元素完全烙化后在1200°C下进行保溫；[001引步骤二：将Bi、Fe、Mn进行粉末化处理，并将所得粉末与稀±元素均匀混合，将混 合所得粉末添加到步骤一所得的烙体中； 步骤=:将完全烙化的合金烙体充分揽拌后，在其上面覆盖高纯度鱗片状石墨 粉；[001引步骤四：保溫时间1. 2-1. 5小时后，对炉内样品进行成分检验，W确定其合金成分 在规定范围之内，若出现成分偏差，则对成分进行相应地调整并再次检测，直至成分含量符 合要求； 步骤五：在成分确定符合要求之后，进一步保溫40-60分钟后，再次升溫至 1300°C，并开启工频电炉的振动装置，W1次/秒的振动频率进行振动，采用水平连铸方法 铸制成空屯、合金管材； 步骤六：用箱式退火炉对铜管进行挤压前退火，退火溫度为200-300°C，时间为 20-30分钟； 步骤屯：采用光锭机对退火后的毛巧青铜管材进行表面加工，采用2000吨双动挤 压机挤压：合金锭加热溫度为100-150°C，挤压溫度为300°C，挤压速度V= 8mm/s;经过多 次挤压后得到青铜管材； 步骤八：将挤压而成的青铜合金管材采用超声波探伤仪进行裂痕及气孔探伤，W 挑出不合格产品进行回炉； 步骤九：用高精度车床对探伤完成后经检验合格的合金管进行表面车削，得到青 铜合金管材成品。 根据本专利技术的一个实施例，提供了一种用于制备W上所述的锡青铜管材的方法， 进一步，所述步骤=中石墨粉厚度为约11-13畑1。 根据本专利技术的一个实施例，提供了一种用于制备W上所述的锡青铜管材的方法， 进一步，在所述步骤=中进行揽拌的工具为特制的石墨工具。 根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种无化锡青铜合金管材，其采用本专利技术的 合金，并由本专利技术的方法制备而成。 专利技术效果本专利技术通过W上技术方案，提供了一种WSi元素代替锡青铜中的Pb元素并添加 有稀±元素的青铜合金，与传统的含化元素的锡青铜相比，力学性能不能没有下降，而且 甚至得到了一定程度上的提升，完全可W取代传统的含化元素的锡青铜合金材料，同时本 专利技术还提供了一种采用该新型青铜合金制备该管材的方法，W及由此得到锡青铜管材W代 替现有的含化元素的锡青铜管材。【附图说明】 图1表示本专利技术中制备锡青铜管材的工艺流程图。【具体实施方式】 具体地，本专利技术通过W下步骤制取青铜合金： 步骤一：按照表1所示的配比称量电解铜、Sn、化、Si,并将其置于工频电炉 内，加热至1250-1300°C使所述元素完全烙化后在1200°C下进行保溫； 步骤二：采用现有粉末处理技术将祕、铁、儘粉末化处理，并按照表1所示的比例 将述元素的粉末与稀±元素均匀混合，将混合完成粉末添加到步骤一所得的烙体中； 步骤用石墨揽拌棒将完全烙化的合金烙体充分揽拌后，在其上面覆盖高纯度 鱗片状石墨粉W防止其氧化并保溫，所述石墨粉厚度约为ll-13cm; 步骤四：保溫时间1. 2-1. 5小时后，采用德国进口斯派克直读光谱仪对从炉内取 出的样品进行3~5次成分检验，W确定其合金成分在规定范围之内，若出现成分偏差，贝U 对成分进行相应地调整并再次检测，直至确定成分含量符合要求。 W巧步骤五：在成分确定符合要求之后，进一步保溫40-60分钟后，再次升溫至 1300°C，并开启工频电炉的振动装置，W1次/秒的振动频率进行振动，采用水平连铸方法 铸制成外径为0 210mm，内径为0 170mm，长度为500mm的空屯、合金管材。 步骤六：用箱式退火炉对铜管进行挤压前退火，退火溫度为200-300°C，时间为 20-30分钟，该退火处理的目的是消除铸造应当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无Pb锡青铜合金，其特征在于，由以下组分组成：4‑6质量％的Zn、4‑6质量％的Sn、1‑2.2质量％的Bi、1‑2质量％的Fe、0.1‑0.5质量％的Mn、0.5‑1.5质量％的Si、0.02‑0.1质量％的稀土，余量为Cu及不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陆海荣，孙飞，赵勇，
申请(专利权)人：苏州天兼新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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