一种易切削无铅石墨黄铜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106435256A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610898581.4(22)申请日2016.10.14(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市金花南路5号(72)发明人李树丰朱金超付亚波(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人李娜(51)Int.Cl.C22C9/04(2006.01)C22C1/05(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种易切削无铅石墨黄铜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种易切削无铅石墨黄铜，包括：铜53.25-59.85％，锌38-41％，石墨0.5-3％，铬0.55-0.75％，铁0.1-0.3％，锡0.50-1.00％，钛0.5-0.7％。其制备方法为：将Cu粉、Fe粉、Sn粉、Ti粉、Cr粉及Zn粉在1600-1700K下熔化，并保温固溶50-70min，得到过饱和固溶黄铜合金；然后将其制备成合金粉末，再与石墨粉混合，于1000-1100K条件下热压烧结20-40min，随炉冷却到350-400K以下；最后依次经锻造、热压、拉拔，得到无铅石墨黄铜。本发明的无铅石墨黄铜完全不含铅，安全无毒，且具有目前很高的抗拉强度和切削性能。CN106435256ACN106435256A权利要求书1/1页1.一种易切削无铅石墨黄铜，其特征在于，包括以下质量百分比的元素：铜53.25-59.85wt.％，锌38-41wt.％，石墨0.5-3wt.％，铬0.55-0.75wt.％，铁0.1-0.3wt.％，锡0.50-1.00wt.％，钛0.5-0.7％，以上元素质量百分比总和为100％。2.一种如权利要求1所述的易切削无铅石墨黄铜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，固溶处理分别称取原料粉末，其中，Cu粉53.25-59.85wt.％、Zn粉38-41wt.％、石墨粉0.5-3wt.％、Cr粉0.55-0.75wt.％、Sn粉0.50-1.00wt.％、Ti粉0.5-0.7％以及Fe粉0.1-0.3wt.％，将Cu粉、Fe粉、Sn粉、Ti粉、Cr粉及Zn粉在1600-1700K下熔化，并保温固溶50-70min，得到CuZnCrFeSnTi过饱和固溶黄铜合金；步骤2，制粉将CuZnCrFeSnTi过饱和固溶合金制备成过饱和固溶黄铜合金粉末，将过饱和固溶黄铜合金粉末与石墨粉混合，并制成粒径均匀的混合粉末；步骤3，热压烧结先将混合粉末压制成棒坯，再放入马弗炉中1000-1100K条件下烧结20-40min，然后随炉冷却到350-400K以下；步骤4，依次经锻造、热压、拉拔，得到所述无铅石墨黄铜。3.根据权利要求2所述的易切削无铅石墨黄铜的制备方法，其特征在于，步骤2所述过饱和固溶黄铜合金粉末的粒径在150-250μm。4.根据权利要求3所述的易切削无铅石墨黄铜的制备方法，其特征在于，步骤2所述过饱和固溶黄铜合金粉末采用水雾化法，其压力为8-10MPa、温度为1273-1673K，喷嘴尺寸为10mm。5.根据权利要求2所述的易切削无铅石墨黄铜的制备方法，其特征在于，步骤2所述混合粉末的粒径不大于10μm。6.根据权利要求5所述的易切削无铅石墨黄铜的制备方法，其特征在于，步骤2所述过饱和固溶黄铜合金粉末与石墨粉采用振动球磨法制备混合粉末，球磨1-3小时，转速300-450rpm，球料比1-3：1。7.根据权利要求2所述的易切削无铅石墨黄铜的制备方法，其特征在于，步骤4所述锻造具体为，在950-1150K加热锻造，773-873K均匀化退火。8.根据权利要求2所述的易切削无铅石墨黄铜的制备方法，其特征在于，步骤1所述原料粉末的粒径均在30-50μm。2CN106435256A说明书1/5页一种易切削无铅石墨黄铜及其制备方法技术领域[0001]本发明属于黄铜制备技术领域，具体涉及一种易切削无铅石墨黄铜，还涉及了该无铅石墨黄铜的制备方法。背景技术[0002]铅黄铜是应用最为广泛的一种复杂黄铜，它具有优良切削性能、耐磨性能和高强度，主要用于机械工程中各种连接件、阀门、阀杆轴承保持中。易切削铅黄铜中，细小的铅颗粒呈弥散分布，起到润滑和断屑功能，从而提高生产效率，降低加工成本的作用。然而，当铅黄铜用作水龙头、管接头等饮用水管道配件时，铅会浸出而进入水中，严重危害人体健康；零部件中的铅极易进人土壤，如被焚烧还会进大气从而严重污染环境，因而其应用应该受到严格限制。铅对人类的危害主要表现为：损伤大脑中枢及周围神经系统；破坏造血系统，阻碍血红素的合成，导致贫血；影响消化系统的功能等。美国及欧盟《ROHS指令》新标准及法令规定：到2006年，水道的铅溶出标准必须从现在的