[发明专利]一种新型环保铋锡锰合金棒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金棒材领域，具体涉及一种新型环保铋锡锰合金棒及其制备方法。

背景技术

目前，国内外市场对耐磨高硬度的合金需求量很大，主要用锡铅青铜及锡磷青铜两种合金材料。但是随着国际市场上对产品的环保要求越来越高，含铅的青铜已无法满足其要求；锡磷青铜的价格又偏高，增加了产品的使用成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型环保铋锡锰合金棒及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种新型环保铋锡锰合金棒，由以下组分组成：占合金棒总重量0.5-1.5%的铋，占合金棒总重量4-6%的锡，占合金棒总重量2-4%的锰，余量为铜。

在本发明的一实施例中，新型环保铋锡锰合金棒可以由以下组分组成：占合金棒总重量1%的铋，占合金棒总重量5%的锡，占合金棒总重量3%的锰，余量为铜。

在本发明的另一实施例中，新型环保铋锡锰合金棒可以由以下组分组成：占合金棒总重量0.5%的铋，占合金棒总重量6%的锡，占合金棒总重量2%的锰，余量为铜。

在本发明的再一实施例中，新型环保铋锡锰合金棒可以由以下组分组成：占合金棒总重量1.5%的铋，占合金棒总重量4%的锡，占合金棒总重量4%的锰，余量为铜。

在本发明的实施例中，铜可以是电解铜。

一种新型环保铋锡锰合金棒的制备方法，包括以下步骤：

1）按照配比将铜﹑铋﹑锡﹑锰置于工频电炉内，加热至1360℃-1400℃完全熔化后保温；

2）将完全熔化的液态合金充分搅拌后，表面覆盖石墨粉以防止其氧化；

3）继续保温35-40分钟后，重新升温至1400℃，并开启工频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸造成实心合金棒；

4）将步骤3）得到的合金棒的一端制成拉拔段；

5）将步骤4）得到的合金棒进行剥皮；

6）将步骤5）得到的合金棒拉伸为成品规格。

在本发明的实施例中，铜可以是电解铜。

在本发明的实施例中，步骤2）中，可以用特制石墨工具对完全熔化的液态合金进行搅拌。

在本发明的实施例中，步骤2）中的石墨粉可以为高纯度鳞片状石墨粉，覆盖厚度可以为25-30mm。

在本发明的实施例中，步骤5）中，可以采用高精度钨钢薄皮模对合金棒进行剥皮。

本发明的新型环保铋锡锰合金棒中，用铋元素取代传统铅元素，在保证了该合金材料原有机械性能的同时又具有了环保性能，而且由于将铋元素的含量从传统4-6%的铅元素含量降低至0.5-1.5%，使其成本有所降低；用锰元素取代传统的锌元素，能够大大提高合金的硬度，将合金硬度由原来的75-95HBS提升至110-120HBS,并改善其耐磨性。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但并非限制本发明的应用范围。

实施例1

新型环保铋锡锰合金棒，由以下组分组成：占合金棒总重量1%的铋，占合金棒总重量5%的锡，占合金棒总重量3%的锰，余量为铜。

上述新型环保铋锡锰合金棒通过以下方法制得：

步骤一：按照配比将铜﹑铋﹑锡﹑锰置于工频电炉内，加热至1360℃-1400℃完全熔化后保温至1380℃；

步骤二：用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，厚度约为25-30mm；

步骤三：保温时间35-40分钟后，重新升温至1400℃，并开启工频电炉的振动装置，振动频率为1次/秒。采用水平连铸方法铸造成外径为53mm,长度为2500mm的实心合金棒材；

步骤四：用制头机将合金棒的一端制成长度为150mm，直径为45mm的拉拔段；

步骤五：用高精度钨钢薄皮模将合金棒剥皮一次至51.5mm；

步骤六：用成品模将合金棒最后拉伸为50mm，公差为+/-0.05mm,长度定尺为2000mm,公差为+1/-0mm；

步骤七：包装并入库。

实施例2

新型环保铋锡锰合金棒，由以下组分组成：占合金棒总重量0.5%的铋，占合金棒总重量6%的锡，占合金棒总重量2%的锰，余量为电解铜。

上述新型环保铋锡锰合金棒成品通过与实施例1相同的方法得到。

实施例3