[发明专利]一种优质砷黄铜棒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水暖卫浴零部件及器材用的铜合金，具体是优质砷黄铜棒的制备方法。

背景技术

黄铜棒具有优良的冷热加工性能、极好的切削性能和自润滑等特点，适用于各种自动车床、数控车床等机加工，以及各种热冲、复杂成型，有表面要求的加工产品及环保要求的其他零部件。但普通的黄铜棒易因腐蚀而导致失效，且溶出的铅和锌，直接危害到人体的健康。

自2006年，欧盟、澳洲、日本已明确规定2006年以后，进入这些国家的卫浴铜制品必须采用耐腐蚀、抗脱锌铜材，并以法律形式加以约束。目前，世界上能真正生产该类铜材的只有日本、韩国、瑞典等少数几个国家。同时世界范围内的80％的卫浴洁具生产基地在中国，目前该类铜材国内需求大部分依赖进口。本公司成立技术攻关小组，致力于耐腐蚀黄铜的研究，已成功研发一种适合各种机加工和热冲、复杂成型的优质耐腐蚀铜棒的制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种优质砷黄铜棒的制备方法，通过本发明方法可制备出耐腐蚀、防脱锌并具有优良铸造性能的优质砷黄铜棒。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种优质砷黄铜棒的制备方法依次通过以下步骤实现：1)、将砷黄铜原料投入工频熔铜炉中，升温至完全熔化得到铜液；2)、将所述工频熔铜炉调低压180V，补入占砷黄铜原料0.2～0.3wt％的铅使之熔化，再补入占砷黄铜原料3～5wt％的锌锭使之熔化；3)、将Cu-As中间合金压入所述工频熔铜炉底，搅拌均匀；4)、将占砷黄铜原料0.1～0.2wt％的铜精炼清渣剂压入所述铜液中，连续搅拌精炼12min～15min；5)、精炼并打渣起灰；6)、精炼并调整成分；7)、将所述工频熔铜炉内的所述铜水放入保温炉内，控制该保温炉的温度在1000℃～1050℃的范围内；8)、将所述保温炉内的所述铜水引铸成铜棒；其中，所述Cu-As中间合金中Cu-As的重量比为70∶30，所述铜精炼清渣剂采用：硅砂54wt％、苏打40wt％和冰晶石6wt％合成。

在进行所述精炼打渣起灰步骤5之前，先使所述工频熔铜炉停电静置5min～10min。

在所述精炼调整成分步骤6中，在所述铜液中补入相应原料调整所述铜水的成分，所述工频熔铜炉开工业电压高压380V，搅拌至原料完全熔化，升温至喷火，温度达1030℃～1080℃，保持3min～5min。

在所述精炼调整成分步骤6之后，使所述工频熔铜炉停电静置5min～7min。

采用上述技术方案后，本发明一种优质砷黄铜棒的制备方法具有以下有益效果：在铜水中加入铜精炼清渣剂精炼之前，先在铜水中加入Cu-As中间合金，As与Zn能形成化合物，使Zn不易挥发，达到防止脱锌的效果；通过本发明的制备方法，引铸成的优质砷黄铜棒的化学成分的质量百分比为：61.8％～63.0％Cu、1.0％～2.0％Pb和0.08％～0.15％As，铁杂质含量小于0.2wt％，余量为Zn和不可避免的杂质；利用本发明制备的优质砷黄铜棒所铸造的产品，其抗拉强度为400MPa～450MPa，延伸率为15％～25％，硬度为120～140HV；由于Cu-As中间合金中Cu-As的重量比为70∶30，使引铸的铜棒具有优良的抗失锌、耐腐蚀能力，同时具有较好的铸造性能、切削性能和抛磨性能。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

本发明的一种优质砷黄铜棒的制备方法，可制备出耐腐蚀、防脱锌并具有优良铸造性能的优质砷黄铜棒。

本发明一种优质砷黄铜棒的制备方法，依次通过以下步骤实现：

A、将砷黄铜回炉料、废铜、铜糠等砷黄铜原料投入工频熔铜炉中，开工业电压高压380V，升温至完全熔化得到铜液；

B、将工频熔铜炉调低压180V，加入占砷黄铜原料0.2～0.3wt％的铅；为了防止铅的氧化，将铅立即压入铜液内部进行搅拌，使之熔化；再加入占砷黄铜原料3～5wt％的锌锭，连续搅拌到上述各种原料完全熔化；由于铅不固溶于Cu-Zn合金，存在于固溶体晶界处，有相当强的润滑与减磨作用，使生产出来的砷黄铜棒有较好的切削性能；锌是黄铜合金的主要成份，能够使铜的颜色由紫色转变成黄色，还能够降低生产成本和增加切削性能；

C、加入30％的Cu-As中间合金，将其压入工频熔铜炉底，搅拌均匀，Cu-As中间合金中Cu-As的重量比为70∶30，As与Zn能形成化合物，使Zn不易挥发，达到防止脱锌的效果，另外As还能提高耐碱性、耐腐蚀能力等；