[发明专利]船舶及海洋工程用耐磨高磷铜合金棒及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金棒材领域，尤其涉及一种船舶及海洋工程用耐磨高磷铜合金、由该合金制成的合金棒及其制作方法。

背景技术

磷青铜是船舶及海洋工程中常用的耐磨零件和弹性元件，用于制造在中等荷载和中风滑动速度下工作的弹性零件，如垫圈、轴承、弹簧、弹片等。目前常用的磷青铜中，磷的含量一般在0.1％左右，随着工业的发展，该种磷青铜由于磷含量过低，弹性和耐磨性均无法满足国内外高端技术弹性元件产品的要求，尤其不能满足我国快速发展的船舶及海洋工程的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种弹性及耐磨性均大幅提高，且不会因过硬或过脆而开裂的船舶及海洋工程用耐磨高磷铜合金棒。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种船舶及海洋工程用耐磨高磷铜合金，该合金组分中包含磷、锡和铜，其中合金各组分组成按重量百分比分别为：磷0.6-0.8％，锡6-8％，铜91.2-93.4％。

进一步地，合金各组分组成按重量百分比分别为：磷0.6％，锡6％，铜93.4％。

进一步地，合金各组分组成按重量百分比分别为：磷0.7％，锡7％，铜92.3％。

进一步地，合金各组分组成按重量百分比分别为：磷0.8％，锡8％，铜91.2％。

一种船舶及海洋工程用耐磨高磷铜合金棒，其由任一前述高磷铜合金构成。

一种船舶及海洋工程用耐磨高磷铜合金棒制作方法，包括以下步骤：

i.按配比将电解铜、锡、磷置于工频电炉内，加热至1350℃-1400℃，完全熔化后保温至1380℃；

ii采用水平连续振动铸造法铸造成实心合金锭；

iii.将上述实心合金锭置于箱式真空退火炉中退火后取出，置于空气中自然冷却；

iv.将上述冷却后的实心合金锭用光锭机去除表面氧化皮，然后置于合金锭加热炉中加热至600-650℃；

v.采用挤压机将上述加热后的实心合金锭挤压成高磷铜合金棒；

vi.制头并拉伸，然后再次退火；

vii将上述再次退火后的高磷铜合金棒再次制头并拉伸；

viii.将经再次制头并拉伸的高磷铜合金棒矫直并用定尺锯切；

ix.对高磷铜合金棒进行涡流探伤。

进一步地，步骤iii.中退火时间为4-4.5小时。

进一步地，步骤iii.中退火温度为400-450℃。

进一步地，步骤vi.中再次退火采用光亮退火。

进一步地，所述再次退火采用450-500℃的光亮退火。

本发明的优点及有益效果：

本发明提供的船舶及海洋工程用耐磨高磷铜合金及由该合金制成的合金棒，将传统的含磷量由普通的0.1％提升到0.7％左右，大大增强了合金的弹性及耐磨性，另外，本发明提供的船舶及海洋工程用耐磨高磷铜合金的制作方法，结合了高温低速的合金锭铸造法及真空光亮合金锭低温退火法，改变了合金锭的晶粒结构，能有效防止其在挤压时因过硬或过脆而开裂。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种船舶及海洋工程用耐磨高磷铜合金，该合金组分中包含磷、锡和铜，其中合金各组分组成按重量百分比分别为：磷0.6-0.8％，锡6-8％，铜91.2-93.4％。

还提供一种由以上所述船舶及海洋工程用耐磨高磷铜合金制成的高磷铜合金棒及其制作方法，该方法包括以下步骤：

i.按配比将电解铜、锡、磷置于工频电炉内，加热至1350℃-1400℃，完全熔化后保温至1380℃；

ii采用水平连续振动铸造法铸造成实心合金锭；

iii.将上述实心合金锭置于箱式真空退火炉中退火后取出，置于空气中自然冷却；

iv.将上述冷却后的实心合金锭用光锭机去除表面氧化皮，然后置于合金锭加热炉中加热至600-650℃；

v.采用挤压机将上述加热后的实心合金锭挤压成高磷铜合金棒；

vi.制头并拉伸，然后再次退火；

vii将上述再次退火后的高磷铜合金棒再次制头并拉伸；

viii.将经再次制头并拉伸的高磷铜合金棒矫直并用定尺锯切；

ix.对高磷铜合金棒进行涡流探伤。

进一步地，步骤iii.中退火时间为4-4.5小时。