一種高耐蝕環保稀土鋁黃銅合金及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種高耐蝕環保稀土鋁黃銅合金及其制備方法，屬于有色金屬熔煉鑄造和材料耐腐蝕技術領域，合金按重量百分比分別為：銅(Cu)76.0～79.0％，鋁(Al)1.8～2.5％，釔(Y)0.01～0.05％，鈷(Co)0.2～0.6％，雜質總和不大于0.65％，鋅(Zn)為余量。本發明專利技術通過添加微量稀土釔元素有效細化晶粒、調控鋁黃銅合金的組織和耐蝕性能，替代了傳統耐蝕鋁黃銅中有毒元素砷，實現了綠色環保的目的；通過添加微量鈷元素進一步細化晶粒，提高合金抗拉性能、塑性、強度和硬度。該新型合金具有高性能、高耐蝕性、綠色環保、低成本、節能降耗等特點，因而具有良好的推廣應用價值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，屬于有色金屬熔煉鑄造和材料耐腐蝕
。
技術介紹
高耐蝕銅合金因具有優良的耐蝕性能、耐高溫、耐高壓、高抗凍性能等力學性能，而廣泛應用于核電、太陽能和風力發電熱交換器、海水淡化、戰機和動力機械液壓系統、汽車同步齒環、火箭發動機內襯、衛星導航陀螺儀和石油化工等諸多領域。我國目前耐蝕銅合金主要有“鐵白銅”和“耐蝕復雜黃銅”兩大系列，鐵白銅系列代表合金為BlO和B30，耐蝕復雜黃銅系列代表合金為HSn70-lA和HA177-2A。BlO和B30因其鎳含量高，價格昂貴，應用成本較高；HSn70-lA和HA177-2A合金中提高耐蝕性能的砷(As)元素有劇毒，生產過程中容易產生有毒氣體和塵埃，不僅污染環境，更嚴重危害人們的健康。
技術實現思路
本專利技術的技術任務是針對上述耐蝕銅合金領域中存在的問題研發出一種低成本高耐蝕環保稀土鋁黃銅合金。 為了實現上述目的，根據本專利技術提出一種高耐蝕環保稀土鋁黃銅合金，其特征在于，該合金由以下重量百分比的組分制成:銅(Cu) 75.0~78.0%，鋁(Al) 1.7~2.2%，釔(Y)0.01~0.05%，鈷(Co)0.2~0.6%，雜質總和不大于0.04%，鋅(Zn)為余量。 優選的，該合金由以下重量百分比的組分制成:銅(Cu)77.0%，鋁(Al)2.2%，釔(Y)0.03%，鈷(Co)0.4%，雜質總和不大于0.04%，鋅(Zn)為余量。 本專利技術還提供了上述高耐蝕環保稀土鋁黃銅合金的制備方法，包含以下步驟: (1)在工頻有芯感應熔煉爐中加入高純陰極銅，熔煉溫度為1080~1120°C ； (2)在銅液表面覆蓋木炭，厚度為150~200mm ； (3)在銅熔體中加入鋅錠； (4)在合金熔體中加入鋁質量百分含量為50%的銅鋁中間合金； (5)在合金熔體中加入含乾質量百分含量為10%或者15%銅乾中間合金； (6)在合金熔體中加入金屬鈷； (7)充分攪拌后撈渣，除渣后取樣到光譜儀上進行成分分析； (8)合金成分滿足要求后轉爐到保溫爐靜置十分鐘，之后進行澆鑄。 本專利技術通過添加微量稀土釔元素有效細化晶粒、調控鋁黃銅合金的組織和耐蝕性能，替代了傳統耐蝕鋁黃銅中有毒元素砷，實現了綠色環保的目的；通過添加微量鈷元素進一步細化晶粒，提高合金抗拉性能、塑性、強度和硬度。該新型合金具有高性能、高耐蝕性、綠色環保、低成本、節能降耗等特點，因而具有良好的推廣應用價值。 本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。 【具體實施方式】 下面結合實施例對本專利技術作進一步說明。 本專利技術所述的一種高耐蝕環保稀土鋁黃銅合金，其合金成分主要包含銅、鋅、鋁、釔、鈷等元素，其各組份按重量百分比分別為:銅(Cu) 75.0~78.0%，鋁(Al)L 7~2.2%，釔(Y)0.01~0.05%，鈷(Co)0.2~0.6%，雜質總和不大于0.04%，鋅(Zn)為余量。 在工頻有芯感應熔煉爐中加入質量百分比為預算合金總量約74%的高純陰極銅，熔煉溫度為1080~1120°C。固態銅完全熔化后，在銅液表面覆蓋厚度為150~200mm的木炭。在銅熔體中加入質量百分比為預算合金總量約22%的鋅錠，同時加入質量百分比為4%的含鋁50%銅鋁中間合金。主合金元素完全溶解后添加質量百分比約0.3%的含釔10%的銅釔中間合金和質量百分比約0.4%的金屬鈷。充分攪拌后撈渣，除渣后取樣到光譜儀上進行成分分析，合金成分滿足要求后轉爐到保溫(保溫溫度1090°C )爐靜置十分鐘，之后進行澆鑄。根據生產需求可以澆鑄成扁平鑄錠或者圓柱型鑄錠。 根據上述實施方式得到的最優化的合金質量百分比例為:銅(Cu)77.0%，鋁(Al) 2.2%，釔(Y)0.03%，鈷(Co)0.4%，雜質總和為 0.04%,# (Zn)為 20.33%。 對上述合金進行力學性能和耐蝕性能的測量，以上述最優化的配方與鋁黃銅對比如下表所示，本專利技術的高耐蝕環保鋁黃銅提高了耐蝕性、機械性能和硬度。 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高耐蝕環保稀土鋁黃銅合金，其特征在于，該合金由以下重量百分比的組分制成：銅(Cu)75.0～78.0％，鋁(Al)1.7～2.2％，釔(Y)0.01～0.05％，鈷(Co)0.2～0.6％，雜質總和不大于0.04％，鋅(Zn)為余量。

【技術特征摘要】
1.一種高耐蝕環保稀土鋁黃銅合金，其特征在于，該合金由以下重量百分比的組分制成:銅(Cu)75.0 ~78.0%，鋁(Al) 1.7 ~2.2%，釔(Y)0.01 ~0.05%，鈷(Co)0.2 ~0.6%,雜質總和不大于0.04%，鋅(Zn)為余量。2.根據權利要求1所述的高耐蝕環保稀土鋁黃銅合金，其特征在于，該合金由以下重量百分比的組分制成:銅(Cu)77.0%，鋁(Al) 2.2%，釔(Y)0.03%，鈷(Co) 0.4%，雜質總和不大于0.04%,鋅(Zn)為余量。3.如權利要求1或2所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張建華，張欣，孫克斌，王士杰，郭麗麗，張西軍，田英明，
申請(專利權)人：中色奧博特銅鋁業有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37