【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于黄铜，具体涉及一种铅黄铜及其制备方法。
技术介绍
1、气门嘴是一种独立的阀体装置，是用于给轮胎充气和放气的小部件，它通常由金属或其它材料制成，形态和尺寸各异。气门嘴的主要功能是在需要时给车辆轮胎充入空气，或者在不需要时放出空气，以保持轮胎气压在合适的范围内。气门嘴是确保轮胎正常工作和行车安全的关键部件。
2、现有的气门嘴的加工工艺：黄铜线材→冷镦→搓牙→数控中心加工→退火→打弯。加工流程中涉及冷镦、切削加工、打弯等工序，对铜材的冷镦性能、切削性能、折弯性能要求高。现有技术中较多采用c3601铅黄铜合金作为黄铜线材的材料。
3、c3601铅黄铜是一种具有优良性能的含pb黄铜合金，具有较好的切削加工性能，钻孔性能，易于进行钻孔操作，具有良好的延性和韧性，能承受冷、热压力加工，适用于自动车床、数控车床加工各种冷镦、折弯和铆接件。
4、目前的c3601铅黄铜材料，虽然切削性能满足气门嘴加工要求，但是冷镦成型时存在2％左右开裂，折弯时存在5％左右的开裂问题，严重开裂的气门嘴在检验时很容易被挑选出来，而轻微开裂的一般不容易被挑选出来，少数折弯不良的气门嘴安装到轮胎上，给车辆行驶的安全性带来影响。
5、公开号为cn111304488a的专利技术专利申请公开了一种耐应力开裂铅黄铜棒材，其特征在于包括以下质量百分组成，cu：58.0～60.0wt％，pb：0.8～1.9wt％，fe：0.10～0.20wt％，ni：0.5～2.0wt％，p：0.003～0.02wt％，余量为zn和不可避
6、公开号为cn111663063a的专利技术专利申请公开了一种适用于高速自动化加工的铅黄铜棒材，按重量百分比计，包括以下组分：cu 57.5-59.5％，pb 2.7-3.5％，sn 0.01-0.3％，fe 0.01-0.3％，其他金属元素≤0.3％，余量为锌和不可避免的杂质；其中，其他金属元素为镁、钙、铈、磷中的一种或多种；本专利技术还提供该铅黄铜棒材的制备方法。本专利技术生产晶粒度5-15um，α相比例为65-85％，铅颗粒数量大于12000个/mm2的铅黄铜棒材，切削性能极优，适用于自动化、智能化、高速化和精密化的加工需求。
7、但上述两个专利公开的黄铜在冷镦成型时的抗开裂性能有待进一步提升，因此，针对以上问题，需对现有的c3601黄铜进行改进，解决现有c3601黄铜加工气门嘴时容易出现的冷镦开裂和折弯开裂问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种铅黄铜，该铅黄铜具有较好的抗冷镦开裂和抗折弯开裂性能。
2、本专利技术提供了一种铅黄铜，该铅黄铜的质量百分比组成为：cu：60.0-63.0wt％，pb：1.1-2.6wt％，fe≤0.04wt％，al≤0.06wt％，sn≤0.1wt％，余量为zn；
3、所述铅黄铜的组织包括孪晶，所述孪晶在铅黄铜中的面积占比为15-30％。
4、cu：cu含量高低影响黄铜组织中α相和β相的比例，当cu含量低于60wt％时，黄铜β相比例明显增多，β相是一种硬脆相，气门嘴折弯加工时容易开裂。当cu含量超过63.0wt％以后，黄铜常温组织β相比例逐渐减少，最后变成单一α相组织，由于pb的存在，热加工时极易因pb热脆而开裂。
5、pb：pb在黄铜中以独立相存在，呈游离质点分布在晶界或晶内，提高黄铜切削性能的同时也降低了黄铜的塑性，pb相的形貌、数量及分布比例影响也影响黄铜的冷镦性能。随着pb含量的提高，黄铜的切削性能逐渐提高，当pb含量低于1.1wt％，无论如何细化pb相颗粒，单位面积pb相分布数量均不会超过9000个/mm2，导致其切削性能不能满足气门嘴精密加工对材料切削性能的要求；当pb含量超过2.6wt％以后，黄铜切削性能提升不太明显，但是pb含量过多，使黄铜产生冷脆，材料的冷镦性能变差，因此在本专利技术黄铜中，pb含量控制在1.1-2.6wt％。
6、fe：过量的fe会导致晶粒过于细化，增加了材料冷镦变形抗力，当fe含量在本专利技术合金中含量0.04wt％以下时，对冷镦变形的影响较小。
7、由于铅黄铜常见杂质元素al、sn通过强烈的固溶强化作用，使得黄铜硬度提高，不利用气门嘴的冷镦变形，因此，在本专利技术铅黄铜中，杂质元素al、sn含量应分别控制在0.06wt％、0.1wt％以下。
8、优选地，所述铅黄铜的组织还包括α相，以及位于α相内部和边界的β相和pb相，所述β相的面积占比为3-8％，所述pb相的平均尺寸≤2.8μm，pb相的分布数量≥9000个/mm2。
9、本专利技术提供的铅黄铜的相组成还包括α相为基体相，β相和pb相均匀分布于α相内和相界上，其中，β相面积占比在3-8％，β相面积占比高，材料塑性变差，冷镦及折弯易开裂，β相面积占比过少，铅黄铜热加工时容易因pb在单相黄铜中热脆性而开裂；pb相平均尺寸≤2.8μm，pb相的分布为9000个/mm2以上，这是因为pb质点越微细，分布就越均匀，对含pb黄铜基体塑性的影响越小，对冷镦和折弯的负面影响越小。此外，pb相分布数量还影响铅黄铜的切削性能，单位面积内pb相分布数量越多，铅黄铜的切削性能越好。
10、进一步优选地，cu的含量为60-61wt％，pb含量为：2.1wt％＜pb≤2.6wt％，pb相平均尺寸≤2μm，pb相的分布数量≥14000个/mm2。
11、在较低的cu含量下，β相面积占比较高，β相相比α相能溶解更多的pb，而未溶解的以单质形式存在的pb能够降低对铅黄铜冷镦和折弯性能的负面影响，同时由于单质pb相破坏了黄铜基体的连续性，使得黄铜切削加工时容易断屑，但会导致黄铜冷镦和折弯容易开裂，本专利技术通过控制pb相平均尺寸在较低水平，以及控制pb相的分布数量在较高的水平，pb相含量在较高水平，以保证较好的切削性能的同时，改善铅黄铜的冷镦性能和折弯性能。
12、进一步优选地，cu的含量为61-62wt％，pb的含量为：1.6＜pb≤2.1wt％，pb相平均尺寸≤2.5μm，pb相的分布数量≥12000个/mm2。
13、进一步优选地，cu的含量为62-63wt％，pb的含量为：1.1＜pb≤1.6wt％，pb相平均尺寸≤2.8μm，pb相的分布数量≥9000个/mm2
14、在cu含量适量增加时，由于β相面积占比降低，β相能溶解的pb减少，未溶解以单质形式存在的pb对铅黄铜冷镦和折弯性能的负面影响增大，此时应适当降低pb的含量来削弱这种负面影响，由于脆性的β相面积占比降低，pb相的平均尺寸可以适当的增加，即pb相的平均尺寸的上限可以适当的放大，pb相的分布数量可以适当的降低，即pb相的分布数量的下限可以适当的放大，而使得制得的铅黄铜仍然具有较好的冷镦性能、折弯性能和切削性能。
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1.一种铅黄铜，其特征在于，所述铅黄铜的质量百分比组成为：Cu：60.0-63.0wt％，Pb：1.1-2.6wt％，Fe≤0.04wt％，Al≤0.06wt％，Sn≤0.1wt％，余量为Zn；
2.根据权利要求1所述的铅黄铜，其特征在于，所述铅黄铜的组织还包括α相，以及位于α相内部和边界的β相和Pb相，所述β相的面积占比为3-8％，所述Pb相的平均尺寸≤2.8μm，Pb相的分布数量≥9000个/mm2。
3.根据权利要求2所述的铅黄铜，其特征在于，Cu的含量为60-61wt％，Pb含量为：2.1wt％＜Pb≤2.6wt％，Pb相平均尺寸≤2μm，Pb相的分布数量≥14000个/mm2。
4.根据权利要求2所述的铅黄铜，其特征在于，Cu的含量为61-62wt％，Pb的含量为：1.6＜Pb≤2.1wt％，Pb相平均尺寸≤2.5μm，Pb相的分布数量≥12000个/mm2。
5.根据权利要求2所述的铅黄铜，其特征在于，Cu的含量为62-63wt％，Pb的含量为：1.1＜Pb≤1.6wt％，Pb相平均尺寸≤2.8μm，Pb相的分布数量≥9
6.根据权利要求1所述的铅黄铜，其特征在于，所述铅黄铜的晶粒度为25-45μm。
7.一种铅黄铜的制备方法，其特征在于，所述制备方法的工艺流程包括：熔炼→水平连铸→挤压→第一次拉拔→退火→第二次拉拔；
8.根据权利要求7所述的铅黄铜的制备方法，其特征在于，所述退火温度为450～510℃，保温时间为120-210min。
9.根据权利要求7所述的铅黄铜的制备方法，其特征在于，所述挤压的温度为620-720℃，挤压比为50-300，挤压速度为4-16mm/s。
10.根据权利要求9所述的铅黄铜的制备方法，其特征在于，挤压温度为620～690℃，挤压比为200～300，挤压速度为8～13mm/s。
11.根据权利要求7所述的铅黄铜的制备方法，其特征在于，在挤压前将铸锭加热到620-720℃，加热时间为20-60min。
12.一种根据权利要求1-6任一项所述的铅黄铜在气门嘴、继电器、接线端子、接插件、冷镦件、弯折件和铆接件上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种铅黄铜，其特征在于，所述铅黄铜的质量百分比组成为：cu：60.0-63.0wt％，pb：1.1-2.6wt％，fe≤0.04wt％，al≤0.06wt％，sn≤0.1wt％，余量为zn；
2.根据权利要求1所述的铅黄铜，其特征在于，所述铅黄铜的组织还包括α相，以及位于α相内部和边界的β相和pb相，所述β相的面积占比为3-8％，所述pb相的平均尺寸≤2.8μm，pb相的分布数量≥9000个/mm2。
3.根据权利要求2所述的铅黄铜，其特征在于，cu的含量为60-61wt％，pb含量为：2.1wt％＜pb≤2.6wt％，pb相平均尺寸≤2μm，pb相的分布数量≥14000个/mm2。
4.根据权利要求2所述的铅黄铜，其特征在于，cu的含量为61-62wt％，pb的含量为：1.6＜pb≤2.1wt％，pb相平均尺寸≤2.5μm，pb相的分布数量≥12000个/mm2。
5.根据权利要求2所述的铅黄铜，其特征在于，cu的含量为62-63wt％，pb的含量为：1.1＜pb≤1.6wt％，pb相平均尺寸≤2.8...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶东皇，瞿福水，刘杰，郑恩奇，
申请(专利权)人：宁波金田铜业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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