[发明专利]低铅易切削耐腐蚀锡黄铜合金材料

说明书

技术领域：

本发明涉及一种低铅(Pb 0.01～0.25％)易切削耐腐蚀性能优良(抗脱锌最大在100um(微米)以下)，切削性能、冷热加工性能、力学性能、焊接性能良好的锡黄铜合金材料。

背景技术：

由于美国2014年起与饮用水接触的管件、阀门等物体，都需要执行美国加州的法律。即金属材料与饮用水接触的含铅量不高于0.25％。日本、欧洲、加拿大等发达国家也相继跟上，我国对与饮用水接触的金属材料，在水中浸泡试验的铅析出量标准也已颁布。对金属材料中的铅含量给予严格限制。目前我国市场上替代铅黄铜的无铅(Pb＜0.01％﹚、低铅(0.25％)环保黄铜使用量较多的主要有铋黄铜、硅铋黄铜、硅黄铜，也有H62和H59铜,CW511L、CW509L、C46500、C46400等。

铋黄铜的切削性能比较接近铅黄铜，但含铋黄铜的明显缺点是对应力腐蚀有很高的敏感性，这是由于在凝固的过程中铋的质点的扩张，在合金中形成很高的残余压力。另一方面铋黄铜焊接性不佳给零部件加工带来难度，这是因为铋黄铜在300～450摄氏温度之间有严重的热脆现象。硅黄铜的优点有良好的热加工性能，焊接性好，也有优良的抗脱锌性能和抗应力腐蚀性能。但切削性能较铋黄铜、硅铋黄铜较差，H62、H59、CW511L、C46500等切削性能更差，加工效率低。为了提高水暖、卫浴、阀门、管件的使用寿命，用户对材料的抗腐蚀性能提出了抗脱锌最大不超过200um的要求，进而提出了抗脱锌最大不超过100um，由此对材料提出了更高的要求。铜含量高的(大于＞70％)硅黄铜能满足材料对抗脱锌的要求，但是硅黄铜铜含量高，成本高，经济性差。H62、H59的抗脱锌、切削加工性能无法满足要求。C46500的加工性能和抗脱锌也无法满足要求，铋黄铜和硅铋黄铜由于含铋的原因，市场的认可度差，难以接受。

发明内容：

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种抗脱锌最大不超过100um、削性能优于H62、H59、C46500、Hsn62-1、CW511L，与C69300相当，成本低于硅黄铜C69300的低铅易切削耐腐蚀锡黄铜合金材料。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种低铅易切削耐腐蚀锡黄铜合金材料，该合金的重量百分比组成为：Cu 60.0～65.0％、Sn 0.5～1.5％、Si 0.1～0.7％、As 0.02～0.12％、B 0.002～0.015％、Pb 0.01～0.25％、(Bi+Sb+P)0.03～0.3％，且其中Bi＜0.10％、Sb＜0.10％、P 0.01～0.1％、Fe＜0.1％、Ni＜0.1％、Al＜0.1％，其余为锌及总量不大于0.25％的杂质；其中Si：Sn的重量比为0.1～0.5：1，AS：B的重量比为5～60：1。

本发明的低铅易切削耐腐蚀锡黄铜合金，该材料重量百分比的各组分组成优选方案之一：Cu 60.0～64.0％、Sn 0.5～1.3％、Si 0.1～0.6％、As 0.02～0.10％、B 0.002～0.012％、Pb 0.05～0.25％、(Bi+Sb+P)0.03～0.25％，且其中Bi＜0.10％、Sb＜0.10％、P 0.01～0.08％、Fe＜0.1％、Ni＜0.1％、Al＜0.1％。其余为锌及总量不大于0.25％的杂质；其中Si：Sn的重量比为0.1～0.4：1，AS：B的重量比5～50：1。

本发明的低铅易切削耐腐蚀锡黄铜合金，该材料重量百分比的各组分组成优选方案之二：Cu 60.0～63.0％、Sn 0.6～1.3％、Si 0.1～0.5％、As 0.02～0.08％、B 0.002～0.01％、Pb 0.05～0.20％、(Bi+Sb+P)0.05～0.25％，且其中Bi＜0.10％、Sb＜0.10％、P 0.01～0.06％、Fe＜0.1％、Ni＜0.1％、Al＜0.1％，其余为锌及总量不大于0.25％的杂质。其中Si：Sn重量比0.1～0.3：1，AS：B重量比5～40:1。

本发明的低铅易切削耐腐蚀锡黄铜合金，该材料重量百分比的各组分组成优选方案之三：Cu 60.5～63％、Sn 0.6～1.0％、Si 0.1～0.30％、As 0.03～0.08％、B 0.002～0.008％、Pb 0.05～0.16％、(Bi+Sb+P)0.05～0.20％，且其中Bi＜0.10％、Sb＜0.10％、P 0.01～0.045％、Fe＜0.1％、Ni＜0.1％、Al＜0.1％，其余为锌及总量不大于0.25％的杂质；其中Si：Sn的重量比为0.1～0.25：1，AS：B的重量比10～40：1。