一种锡铜合金棒材的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锡铜合金棒材的制备方法，属于铜基合金制造领域。
【背景技术】
[0002]锡铜合金由于具有良好的机械性能、耐磨性、耐蚀性等，因而在棒材制造领域得到了广泛的运用，但鉴于锡青铜合金较差的热加工性能，锡铜合金棒材的成形方式主要是铸造，但铸造成型的锡铜合金存在内部缺陷多，致密性较差，长期使用容易出现渗漏等问题，这使得铸造锡铜合金的可靠性、成品率、使用寿命、材料利用率等均受到限制；而且现有技术制备锡铜合金必棒材须经过反复的压力加工、均匀化退火，且其加工工艺复杂，致使现有的锡青铜管接头成本较高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种解决现有技术铸造锡铜合金棒材内部缺陷多、致密性差问题、简化工艺、提高生产效率、降低生产成本的制作棒材的生产工艺。
[0004]为实现上述目的本发明公开了一种锡铜合金棒材的制备方法，合金化学成分的重量百分比为:Sn 17-19%, Al 3-4 %, Mg 4-6 %, As 0.03-0.04%, Sb 0.03-0.04%,Be 0.01-0.02%, B 0.03-0.04%, Ti 0.01-0.02%, Mn 0.01-0.02%, Pr0.01-0.02%, Fe0.03-0.04%，余量为铜及不可避免的非金属夹杂，
[0005]包括以下步骤:(I)根据上述锡铜合金棒材要求和熔炼过程中各种元素的烧损率进行配料，配料时要求易损耗元素的加入量比最终组分多55%，具体情况视熔炼炉确定；
(2)先加入纯铜锭和保护剂，上述保护剂为木炭，待纯铜锭熔化后加含锡、铝的合金元素，再加镁，最后加入含其他合金元素，采用压入法元素的添加，搅拌铸造成铸棒，熔炼温度为1350-1360°C，出炉温度为1360°C，(3)热冲压:以石墨为润滑剂，将铸棒加热到900°C，模具加热到310°C，润滑后在冲压力1700KN的冲床上冲压成型，冲压后进行退火工艺，退火温度为250°C，退火时间4小时。
[0006]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:Sn 17.5-18.5%。
[0007]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:Sn 18%。
[0008]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:A1 3.2-3.8%。
[0009]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:A1 3.5%。
[0010]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:Mg 5%。
[0011]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:As 0.035%。
[0012]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:Sb 0.035%。
[0013]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:Be 0.015%。
[0014]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:B 0.035%。
[0015]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:Ti 0.015%。
[0016]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:Mn 0.015%。
[0017]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:Pr 0.015%。
[0018]所述的锡铜合金棒材，化学成分重量百分比为:Fe 0.035%。
[0019]本发明的有益效果是:
[0020]本发明在锡青铜的熔炼过程中加入As、Sb、Be、B、T1、Pr元素，采用根据成品要求设计的模具及工艺，细化了晶粒，减少了锡铜内部缺陷，提高了锡铜的延展性能，通过采用热冲压的工艺将铸件直接冲压成各种规格棒材，提高了管路附件的致密性，简化了工艺、提高了生产效率，降低了生产成本。
【具体实施方式】
[0021]实施例1:
[0022]提供了一种锡铜合金棒材，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为:Sn 17%,Al 3%, Mg 4%, As 0.03%, Sb 0.03%, Be 0.01%, B 0.03%, Ti 0.01%, Mn 0.01%,Pr0.01%, Fe 0.03%，余量为铜及不可避免的非金属夹杂，
[0023]所述锡铜合金棒材的制备方法，包括以下步骤:(I)根据上述锡铜合金棒材要求和熔炼过程中各种元素的烧损率进行配料，配料时要求易损耗元素的加入量比最终组分多55%，具体情况视熔炼炉确定；(2)先加入纯铜锭和保护剂，上述保护剂为木炭，待纯铜锭熔化后加含锡、铝的合金元素，再加镁，最后加入含其他合金元素，采用压入法元素的添加，搅拌铸造成铸棒，熔炼温度为1350-1360°C，出炉温度为1360°C，(3)热冲压:以石墨为润滑剂，将铸棒加热到900°C，模具加热到310°C，润滑后在冲压力1700KN的冲床上冲压成型，冲压后进行退火工艺，退火温度为250°C，退火时间4小时。
[0024]实施例2:
[0025]提供一种锡铜合金棒材，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为:Sn 19%,Al 4%, Mg 6%, As 0.04%, Sb 0.04%, Be 0.02%, B 0.04%, Ti 0.02%, Mn 0.02%,Pr0.02%,Fe 0.04%，余量为铜及不可避免的非金属夹杂，
[0026]所述锡铜合金棒材的制备方法，包括以下步骤:(I)根据上述锡铜合金棒材要求和熔炼过程中各种元素的烧损率进行配料，配料时要求易损耗元素的加入量比最终组分多55%，具体情况视熔炼炉确定；(2)先加入纯铜锭和保护剂，上述保护剂为木炭，待纯铜锭熔化后加含锡、铝的合金元素，再加镁，最后加入含其他合金元素，采用压入法元素的添加，搅拌铸造成铸棒，熔炼温度为1350-1360°C，出炉温度为1360°C，(3)热冲压:以石墨为润滑剂，将铸棒加热到900°C，模具加热到310°C，润滑后在冲压力1700KN的冲床上冲压成型，冲压后进行退火工艺，退火温度为250°C，退火时间4小时。
[0027]实施例3:
[0028]提供一种锡铜合金棒材，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为:Sn 18%,Al 4%, Mg 6%, As 0.04%, Sb 0.04%, Be 0.02%, B 0.04%, Ti 0.02%, Mn 0.02%,Pr0.02%,Fe 0.04%，余量为铜及不可避免的非金属夹杂，
[0029]所述锡铜合金棒材的制备方法，包括以下步骤:(I)根据上述锡铜合金棒材要求和熔炼过程中各种元素的烧损率进行配料，配料时要求易损耗元素的加入量比最终组分多55%，具体情况视熔炼炉确定；(2)先加入纯铜锭和保护剂，上述保护剂为木炭，待纯铜锭熔化后加含锡、铝的合金元素，再加镁，最后加入含其他合金元素，采用压入法元素的添加，搅拌铸造成铸棒，熔炼温度为1350-1360°C，出炉温度为1360°C，(3)热冲压:以石墨为润滑剂，将铸棒加热到900°C，模具加热到310°C，润滑后在冲压力1700KN的冲床上冲压成型，冲压后进行退火工艺，退火温度为250°C，退火时间4小时。
[0030]实施例4:
[0031]提供一种锡铜合金棒材，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为:Snl9%、Al 3.5%, Mg 6%, As 0.04%, Sb 0.04%, Be 0.02%, B 0.04%, Ti 0.02%, Mn 0.02%,Pr0.02%,Fe 0.04%，余量为铜及不可避免的非金属夹杂，
[0032]所述锡铜合金棒材的制备方法，包括以下步骤:(I)根据上述锡铜合金棒材要求和熔炼过程中各种元素的烧损率进行配料，配料时要求易损耗元素的加入量比最终组分多55%，具体情况视熔炼炉确定；(2)先加入纯铜锭和保护剂，上述保护剂为木炭，待纯铜锭熔化后加含锡、铝的合金元素，再加镁，最后加入含其他合金元素，采用压入法元素的添加，搅拌铸造成铸棒，熔炼温度为1350-1360°C，出炉温度为1360°C，(3)热冲压:以石墨为润滑剂，将铸棒加热到900°C，模具加热到310°C，润滑后在冲压力1700KN的冲床上冲压成型，冲压后进行退火工艺，退火温度为250°C，退火时间4小时。
[0033]实施例5:
[0034]提供一种锡铜合金棒材，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为:Sn 19%,Al 3.5%, Mg 5%, As 0.04%, Sb 0.04%, Be 0.02%, B 0.04%, Ti 0.02%, Mn 0.02%,Pr0.02%,Fe 0.04%，余量为铜及不可避免的非金属夹杂，
[0035]所述锡铜合金棒材的制备方法，包括以下步骤:(I)根据上述锡铜合金棒材要求和熔炼过程中各种元素的烧损率进行配料，配料时要求易损耗元素的加入量比最终组分多55%，具体情况视熔炼炉确定；(2)先加入纯铜锭和保护剂，上述保护剂为木炭，待纯铜锭熔化后加含锡、铝的合金元素，再加镁，最后加入含其他合金元素，采用压入法元素的添加，搅拌铸造成铸棒，熔炼温度为1350-1360°C，出炉温度为1360°C，(3)热冲压:以石墨为润滑剂，将铸棒加热到900°C，模具加热到310°C，润滑后在冲压力1700KN的冲床上冲压成型，冲压后进行退火工艺，退火温度为250°C，退火时间4小时。
[0036]实施例6:
[0037]提供一种锡铜合金棒材，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为:Sn 19%,Al 3.5%,Mg 5%,As 0.035%, Sb 0.04%,Be 0.02%,B 0.04%,Ti 0.02%,Mn 0.02%,Pr0.02%,Fe 0.04%，余量为铜及不可避免的非金属夹杂，
[0038]所述锡铜合金棒材的制备方法，包括以下步骤:(I)根据上述锡铜合金棒材要求和熔炼过程中各种元素的烧损率进行配料，配料时要求易损耗元素的加入量比最终组分多55%，具体情况视熔炼炉确定；(2)先加入纯铜锭和保护剂，上述保护剂为木炭，待纯铜锭熔化后加含锡、铝的合金元素，再加镁，最后加入含其他合金元素，采用压入法元素的添加，搅拌铸造成铸棒，熔炼温度为1350-1360°C，出炉温度为1360°C，(3)热冲压:以石墨为润滑剂，将铸棒加热到900°C，模具加热到310°C，润滑后在冲压力1700KN的冲床上冲压成型，冲压后进行退火工艺，退火温度为250°C，退火时间4小时。
【主权项】
1.一种锡铜合金棒材的制备方法，合金化学成分的重量百分比为:Snl7-19%、Al.3-4%, Mg 4-6%, As 0.03-0.04%、Sb 0.03-0.04%, Be0.01-0.02%, B 0.03-0.04%, Ti.0.01-0.02%, Mn 0.01-0.02%, Pr0.01-0.02%, Fe 0.03-0.04%，余量为铜及不可避免的非金属夹杂，其特征在于，所述锡铜合金棒材的制备方法，包括以下步骤: (1)根据上述锡铜合金棒材要求和熔炼过程中各种元素的烧损率进行配料，配料时要求易损耗元素的加入量比最终组分多55%，具体情况视熔炼炉确定； (2)先加入纯铜锭和保护剂，上述保护剂为木炭，待纯铜锭熔化后加含锡、铝的合金元素，再加镁，最后加入含其他合金元素，采用压入法元素的添加，搅拌铸造成铸棒，熔炼温度为 1350-1360°C，出炉温度为 1360。。， (3)热冲压:以石墨为润滑剂，将铸棒加热到900°C，模具加热到310°C，润滑后在冲压力1700KN的冲床上冲压成型，冲压后进行退火工艺，退火温度为250°C，退火时间4小时。
【专利摘要】本发明公开了一种锡铜合金棒材的制备方法，包括以下步骤：(1)根据上述锡铜合金棒材要求和熔炼过程中各种元素的烧损率进行配料；(2)先加入纯铜锭和保护剂，再加镁，最后加入含其他合金元素，采用压入法元素的添加，搅拌铸造成铸棒，(3)热冲压：以石墨为润滑剂，润滑后在冲压力1700KN的冲床上冲压成型，冲压后进行退火工艺。采用根据成品要求设计的模具及工艺，细化了晶粒，减少了锡铜内部缺陷，提高了锡铜的延展性能，通过采用热冲压的工艺将铸件直接冲压成各种规格棒材，提高了管路附件的致密性，简化了工艺、提高了生产效率，降低了生产成本。
【IPC分类】C22C9-02, C22C1-02, C22F1-08
【公开号】CN104561645
【申请号】CN201410629801
【发明人】华玉叶
【申请人】华玉叶
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月10日