[发明专利]环保快削重铸铜合金

说明书

技术领域

本发明涉及金属合金材料的制造技术领域，具体是涉及环保快削重铸铜合金。

背景技术

随着人们对环境的日益重视，环境保护已经成为一个世界关注的焦点。由于重金属不能被生物降解，在环境中只能发生各种形态之间的相互转化，所以重金属污染的消除往往更为困难，对人体引起的影响和危害也是人们更为关注的问题。铅作为一种重金属，对环境及人体的污染和危害有目共睹，铅进入人体后，会引起消化、神经、呼吸和免疫系统急性或慢性毒性影响，通常导致肠绞痛、贫血和肌肉瘫痪等病症，严重时可发生脑病甚至导致死亡的现象。且 据权威调查报告透露，现代人体内的平均含铅量已大大超过1000年前古人的500倍数！所以有效地控制铅含量，是当今科学家迫在眉睫的探索、攻克的重大课题之一。同时，铋作为一种稀有元素，其价格较高，且可引起中毒，对人体产生极大的危害，所以无铅无铋铜材是目前铜合金发展的趋势，寻找一种替代材料是各国材料和环境保护工作者迫切渴望解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有产品技术的不足，提供一种切削性能高，焊接无裂纹，电镀平整，机加工性能良好的环保快削重铸铜合金。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的环保快削重铸铜合金各组份的组成按重量百分比为：Cu:57%-62%,Al:0.30%-1.0%, Fe：0.10%-0.5%，P：0.01%-0.30%，Pb：0.05%-0.20%，Mg:0.05%-0.5%，Ni:＜0.50%,Si：＜0.50%，Sn:＜0.70%,其余为锌及不可避免的杂质，杂质含量总量小于0.25%。

各组份的组成按重量百分比优选为：Cu:57%-60%,Al:0.45%-0.8%, Fe：0.15%-0.45%，P：0.05%-0.15%，Pb：0.1%-0.18%，Mg:0.2%-0.4%，B:0.015%-0.055%，Ni:＜0.35%,Si：＜0.15%，Sn:＜0.55%,其余为锌及不可避免的杂质，杂质含量总量小于0.25%。     在铜合金中添加Al元素可以使晶粒得到细化和强化，提高材质硬度和抗拉强度，而且在合金表面的离子化倾向比锌大，优先与接触介质中氧结合形成坚固的氧化膜，使材料严重的粘着磨损向氧化磨损转化，极大的降低了材料的磨损，提高了耐磨性。

在铜合金中添加Fe元素能细化晶粒，提高强度；

在铜合金中添加P元素能提高产品可焊性和铸造流动性；

在铜合金中添加Pb元素能提高材料的强度、硬度、耐磨性、塑性、韧性等综合性能，提高材料的切削性能和自润滑性能；

在铜合金中添加Ni元素能提高强度；

在铜合金中添加Si元素能提高脆硬相浓度，增强切削性能和合金耐腐蚀性能；

在铜合金中添加Sn元素能提高材料强度和耐蚀性，以及降低热收缩率；

在铜合金中添加Mg元素能形成高熔点镁铜化合物，提高切削性能；

在铜合金中添加B元素能细化晶粒，减少枝晶，提高强度和铸造流动性；

本发明提出的环保快削重铸铜合金，其抗拉强度σb为:450-500Mpa；硬度值HRB为：65-70；硬度值HB为：100-125。

有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：

1. 该铜合金选用铝、铁、镍、硅、锡元素代替铅元素，减少了铅元素在的含量，减小了其在生产和使用过程中对环境和人体的危害并具有强度好、安全系数高，使用寿命长的优点，同时，降低了成本，节省了开支；

2.重力铸锭熔炼纯净度优良，铸造过程的流动性优良，抗热应力裂能强；

3.组织致密度高，晶粒细小均匀；

4.切削呈粉末状，不粘刀，高于Hpb63-3标准值70%；

5.铜合金的抛光度值优良；

6.无焊接应力裂纹，与含量0.03%-0.05%As黄铜相比耐腐蚀度更高。

具体实施方式：

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

 

实施例1