一种环保无铅含硅合金新材料及其制备方法技术

技术编号:8590408 阅读:234 留言:0更新日期:2013-04-18 03:55
一种环保无铅含硅合金新材料,包括以下重量份百分数组分:6%-8%锌,6%-8%锡,1%-3%硅,余量铜。本发明专利技术将传统铅元素替换为硅元素,在不增加成本的情况下,保留了现有锡青铜的切屑性能,提高了该合金的环保性能,并适当的添加磷及铝元素,在上述优点的基础上,还能大大提高合金的机械性能:如抗拉强度,屈服强度,延伸率等,具有更为广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金棒领域,特别是涉及一种环保无铅含硅合金新材料,以及这种新材料的制备方法。
技术介绍
含铅铜合金之所以具有好的切削性能和减摩耐磨性能,主要是由于铅在铜合金以单项存在,在切削时起到良好的断屑作用;在摩擦磨损环境下,由于铅的剪切强度非常低,铜合金零件表面的铅使得含铅铜合金的摩擦系数比较低。所以,铅元素在黄铜合金中较普遍使用。但是,但是由于含有铅,热加工时易引起热脆,只能在冷态下进行加工,加工难度大,导致成本较高。且随着人们环境保护意识的逐渐提高,含铅合金棒由于其对环境的污染,已经无法满足国内外高端市场的要求。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种环保无铅含硅合金新材料,以及这种新材料的制备方法。为实现上述专利技术目的,本专利技术所提供的技术方案如下一种环保无铅含硅合金新材料,包括以下重量份百分数组分6%_8%锌,6%-8%锡,1%-3%娃,余量铜。优选地,由以下重量百分数组分组成7%锌,6. 8%锡,2%娃,余量铜。上述的环保无铅含硅合金新材料的制备方法,包含以下步骤步骤一按照配比将`各组分置于工频电炉内,加热至度1250度-1300度完全熔化后保温至1200度;步骤二 用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后,在其上面覆盖厚度约为llcm-13cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化;步骤三保温1. 2-1. 5小时后,用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检验,以确定其合金成分在规定范围之内;步骤四进一步保温60分钟后,重新升温至1300度,并开启工频电炉的振动装置,采用水平连铸方法铸制成外径为120mm,长度为IOOOmm的实心合金棒材;步骤五将连铸铸造而成的合金棒材用车床进行表面车削;步骤六用超声波探伤仪对铜棒进行裂痕及气孔探伤,挑出不合格产品进行回炉,将合格产品包装并入库。进一步地,所述步骤三中成分检测次数为3-5次。一种环保无铅含硅合金新材料,由以下重量百分数组分组成0. 01-0. 5%磷,4-6%锡,4-6%锌,1-3%铝,O. 3-0. 8%硅,余量铜。优选地,由以下重量百分数组分组成0. 3%磷,5%锡,5%锌,2%招,O. 56%硅,余量铜。上述环保无铅含硅合金新材料的制备方法,包含以下步骤步骤一按照配比将各组分置于工频电炉内,加热至度1200度-1250度完全熔化后保温至1150度;步骤二 用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后,在其上面覆盖厚度约为10-15cm的高纯度鳞片状石墨粉防止其氧化,并继续保温;步骤三保温1-1. 5小时后,用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检验,确定其合金成分在规定范围之内;步骤四进一步保温50-60分钟后,重新升温至1350度,并开启工频电炉的振动装置,采用水平连铸方法铸制成外径为I IOmm,长度为2000mm的实心合金棒材。进一步地,所述步骤三种成分检测次数为3次。采用上述技术效果,本专利技术的有益效果有(I)将传统铅元素替换为硅元素,在不增加成本的情况下,保留了现有锡青铜的切屑性能,提高了该合金的环保性能。(2)适当的添加磷及铝元素,在上述优点的基础上,还能大大提高合金的机械性能如抗拉强度,屈服强度,延伸率等,具有更为广阔的应用前景。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解 ,此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。实施例1一种环保无铅含硅合金新材料,包括以下重量份百分数组分6%-8%锌,6%-8%锡,1%-3%硅,余量铜。制备方法如下按照配比将各组分置于工频电炉内,加热至度1250度-1300度完全熔化后保温至1200度;用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后,在其上面覆盖厚度约为llcm-13cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化;保温1. 2-1. 5小时后,用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检验3-5次,以确定其合金成分在规定范围之内;进一步保温60分钟后,重新升温至1300度,并开启工频电炉的振动装置,采用水平连铸方法铸制成外径为120mm,长度为IOOOmm的实心合金棒材;将连铸铸造而成的合金棒材用车床进行表面车削;用超声波探伤仪对铜棒进行裂痕及气孔探伤,挑出不合格产品进行回炉,将合格产品包装并入库。采用上述方法制备的环保无铅含硅合金新材料,将传统的铅元素替换为硅元素,在不增加成本的情况下,不仅保留了现有锡青铜合金的切削等机械性能,也满足了环保的要求。实施例2一种环保无铅含硅合金新材料,由以下重量百分数组分组成7%锌,6.8%锡,2%硅,余量铜。制备方法如下按照配比将各组分置于工频电炉内,加热至度1300度完全熔化后保温至1200度;用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后,在其上面覆盖厚度约为12cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化;保温1. 2-1. 5小时后,用德国进口的斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检验5次,以确定其合金成分在规定范围之内;进一步保温60分钟后,重新升温至1300度,并开启工频电炉的振动装置,采用水平连铸方法铸制成外径为120mm,长度为IOOOmm的实心合金棒材;将连铸铸造而成的合金棒材用车床进行表面车削;用超声波探伤仪对铜棒进行裂痕及气孔探伤,挑出不合格产品进行回炉,将合格产品包装并入库。采用上述方法和配比制备的环保无铅含硅合金新材料,将传统的铅元素替换为硅元素,在不增加成本的情况下,不仅满足了环保的要求,在切削性等机械性能上也优于现有锡青铜合金。实施例3一种环保无铅含硅合金新材料,包括以下重量份百分数组分6%锌,6%锡,1%硅,余量铜。制备方法如下按照配比将各组分置于工频电炉内,加热至度1250度-1300度完全熔化后保温至1200度;用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后,在其上面覆盖厚度约为llcm-13cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化;保温1. 2-1. 5小时后,用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检验3-5次,以确定其合金成分在规定范围之内;进一步保温60分钟后,重新升温至1300度,并开启工频电炉的振动装置,采用水平连铸方法铸制成外径为120mm,长度为IOOOmm的实心合金棒材;将连铸铸造而成的合金棒材用车床进行表面车削;用超声波探伤仪对铜棒进行裂痕及气孔探伤,挑出不合格产品进行回炉,将合格产品包装并入库。采用上述方法制备的环保无铅含硅合金新材料,将传统的铅元素替换为硅元素,在不增加成本的情况下,不仅保留了现有锡青铜合金的切削等机械性能,也满足了环保的要求。实施例4一种环保无铅含硅合金新材料,包括以下重量份百分数组分8%锌,8%锡,3%硅,余量铜。制备方法如下按照配比将各组分置于工频电炉内,加热至度1250度-1300度完全熔化后保温至1200度;用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后,在其上面覆盖厚度约为llcm-13cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化;保温1. 2-1. 5小时后,用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检验3-5次,以确定其合金成分在规定范围之内;进一步保温60分钟后,重新升温至1300度,并开启工频电炉的振动装置,采用水平连铸方法铸制成外径为120mm,长度为IOOOmm的实心合金棒材;将连铸铸造而成的合金棒材用车床进行表面车削;用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保无铅含硅合金新材料,其特征在于,包括以下重量份百分数组分:6%?8%锌,6%?8%锡,1%?3%硅,余量铜。

【技术特征摘要】
1.一种环保无铅含硅合金新材料,其特征在于,包括以下重量份百分数组分6%-8% 锌,6%-8%锡,1%-3%硅,余量铜。2.根据权利要求1所述的环保无铅含硅合金新材料,其特征在于,由以下重量百分数组分组成7%锌,6. 8%锡,2%硅,余量铜。3.根据权利要求1或2所述的环保无铅含硅合金新材料的制备方法,其特征在于,包含以下步骤步骤一按照配比将各组分置于工频电炉内,加热至度1250度-1300度完全熔化后保温至1200度;步骤二 用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后,在其上面覆盖厚度约为 llcm-13cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化;步骤三保温1. 2-1. 5小时后,用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检验,以确定其合金成分在规定范围之内;步骤四进一步保温60分钟后,重新升温至1300度,并开启工频电炉的振动装置,采用水平连铸方法铸制成外径为120mm,长度为IOOOmm的实心合金棒材;步骤五将连铸铸造而成的合金棒材用车床进行表面车削;步骤六用超声波探伤仪对铜棒进行裂痕及气孔探伤,挑出不合格产品进行回炉,将合格产品包装并入库。4.根据权利要求3所述的环保无铅含硅合金新材料的制备方法,其特征在于,所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙飞
申请(专利权)人:苏州金仓合金新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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