[发明专利]一种高强耐蚀耐磨阀件用铜合金棒材及其制备方法

说明书

一种高强耐蚀耐磨阀件用铜合金棒材，其特征在于：该铜合金棒材由以下重量百分数的组分组成：Si：0.04～0.2％，Mn：0.25～0.6，Sn：0.1～0.4％，Ni：0.06～0.2％，Al：0.7～1.3％，Fe：0.1～0.25％，Cu：83～87％，镧、锶稀土：0.01～0.1％，余量Zn及不可避免的微量杂质；制备步骤：配料、熔炼→精炼除杂、除气→(加入镧、锶稀土→水平连铸→铸坯拉拔延伸→两道次扒皮→压光矫直成品。本发明的铜合金组分配比科学合理，制备的铜合金具有良好的加工性能和铸造性能，同时合金强度高，耐蚀耐磨性能好，能适用于海洋工程的阀件制造，并且制备工艺简单，易操作，采用水平连铸，避免热应力而产生裂纹，改善铸坯红冲开裂问题。

技术领域

本发明属于铜合金材料及工艺技术领域，具体涉及一种高强耐蚀耐磨阀件用铜合金棒材及其制备方法。

背景技术

阀件是指液压、气压等线路中用于方向、压力、控制的阀。常用阀门材质有铸铁、不锈钢、碳素钢、铜合金、陶瓷、塑料等。随着海洋工程的发展，船用阀门、水下阀门等这些装置材质选用要求比较高。铜合金由于具有良好的机械性能、耐磨性、耐蚀性等，在阀体制造领域得到广泛的运用，但鉴于铜合金较差的热加工性能，铜合金棒材的成形方式主要是铸造，但铸造成型的铜合金存在内部缺陷多，致密性较差，长期使用容易出现渗漏等问题，这使得铸造铜合金的可靠性、成品率、使用寿命、材料利用率等均受到限制。

经查，现有专利为201710486498.0的中国专利《一种耐腐蚀铜合金阀体铸造技术》，包括以下步骤：模具制作-冶炼-浇注-正火处理-调制处理-机械加工-除油去氧化膜-钝化处理，但是其合金成分种类多，铸造成本较高，注重阀体加工处理，未对材料本身加工方法进行说明。

还有专利号为201710257942.1的中国专利《一种稀土微合金化铜基合金、制备方法及挤压成棒材的方法》，其成分Ni：7.0％～7.5％，Al：6.8％～7.3％，Fe：2.0％～2.5 ％，Mn：1.8％～2.4％，RE：0.01％～0.15％，余量为Cu和不可避免的杂质；制备方法，主要包括配料，熔炼，浇铸三个过程，所述熔炼按照铜、镍、铁、锰、铝、稀土加料顺序进行熔炼。这种铜合金中Ni与Al的含量比较高，虽然加入了稀土元素，在强度和耐蚀性能上有所提高，但是耐蚀耐磨性能还不够理想，不能很好的满足海洋工程中阀门的需要。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种高强耐蚀耐磨阀件用铜合金棒材，具有组分配比科学合理、合金强度高，耐蚀耐磨性能好的特点。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种工艺简单合理的高强耐蚀耐磨阀件用铜合金棒材的制备方法，制备的铜合金具有良好的加工性能和铸造性能，同时合金强度高，耐蚀耐磨性能好。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种高强耐蚀耐磨阀件用铜合金棒材，其特征在于：该铜合金棒材由以下重量百分数的组分组成：Si：0.04～0.2％，Mn：0.25～0.6，Sn：0.1～0.4％，Ni：0.06～0.2％，Al：0.7～1.3％，Fe：0.1～0.25％， Cu：83～87％，镧、锶稀土：0.01～0.1％，其中镧锶比例为4～6：3，余量Zn及不可避免的微量杂质。

优选的，所述重量百分数的组分组成：Si：0.15％，Mn：0.45％，Sn：0.25％，Ni：0.1％，Al：0.85％，Fe：0.15％，Cu：85％，镧、锶稀土：0.06％(其中镧锶比例为5：3)，余量Zn及不可避免的微量杂质。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种上述高强耐蚀耐磨阀件用铜合金棒材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)配料、熔炼：按照组分配比进行称料，将Si、Mn、Sn、Ni、Al、Fe、Zn、Cu 加入熔炼炉中升温熔化；