本發(fā)明涉及一種五金材料,具體是一種高塑性的黃銅合金材料。
背景技術(shù):
五金材料是指鐵、鋼、鋁等金屬經(jīng)過鍛造、壓延、切割、等等物理加工制造而成的各種金屬器件,例如五金工具、五金零部件、日用五金、建筑五金以及安防用品等。五金材料大都不是最終消費(fèi)品,而是作為工業(yè)制造的配套產(chǎn)品、半成品以及生產(chǎn)過程所用工具等等。含鉛黃銅合金材料由于具有優(yōu)良的切削性能,被公認(rèn)為是重要的基礎(chǔ)材料,但鉛作為一種有害元素,在對(duì)環(huán)境造成極大污染的同時(shí),對(duì)人體也造成各種危害。所以,開發(fā)新的黃銅合金材料來代替含鉛黃銅合金材料有著重大的意義。人們采用鉍代替含鉛黃銅合金材料的鉛,雖然有助于改善黃銅合金材料的切削性能,但上述合金材料的機(jī)械性能如抗拉強(qiáng)度、塑性不夠,且由于鉍含量較高,合金材料的生產(chǎn)成本較高,這就限制了該種合金材料的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種高塑性的黃銅合金材料,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種高塑性的黃銅合金材料,由以下原料按照重量份組成:銅53-68份、鋅28-43份、鋁0.25-0.65份、磷0.08-0.24份、錫2.2-3.8份、碲0.02-0.08份、鉍0.4-1.2份、錳0.3-0.7份、鈣3-7份和鋇0.2-0.65份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述高塑性的黃銅合金材料,由以下原料按照重量份組成:銅56-68份、鋅34-43份、鋁0.35-0.65份、磷0.12-0.24份、錫2.7-3.8份、碲0.04-0.08份、鉍0.7-1.2份、錳0.45-0.7份、鈣5-7份和鋇0.3-0.65份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述高塑性的黃銅合金材料,由以下原料按照重量份組成:銅63份、鋅38份、鋁0.5份、磷0.16份、錫3.5份、碲0.06份、鉍0.9份、錳0.6份、鈣6.5份和鋇0.5份。
所述高塑性的黃銅合金材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,稱取原料,備用;
步驟二,將所有原料放入熔融爐中,熔融爐1600-1960℃下保溫5-8小時(shí),再進(jìn)行澆注成型,得到鑄錠,將鑄錠在650-820℃下進(jìn)行擠壓比為7-15的熱擠壓2-4小時(shí),然后在300-450℃的溫度下進(jìn)行2-5小時(shí)的熱處理,熱處理之后進(jìn)行再結(jié)晶退火,再結(jié)晶退火后以100℃/小時(shí)的冷卻速度冷卻至常溫即可。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:熱處理包括淬火、時(shí)效處理和回火處理。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:再結(jié)晶退火的溫度為550-640℃,時(shí)間為50-80分鐘。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明原料來源廣泛,制備工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,本發(fā)明制備的黃銅合金材料不含鉛而且無毒害,具有優(yōu)良的抗拉強(qiáng)度、延伸率、硬度及相對(duì)切削性能,在飾品、五金材料、機(jī)械、電子、電氣等各領(lǐng)域具有良好的市場(chǎng)前景,使用效果好。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
實(shí)施例1
一種高塑性的黃銅合金材料,由以下原料按照重量份組成:銅53份、鋅28份、鋁0.25份、磷0.08份、錫2.2份、碲0.02份、鉍0.4份、錳0.3份、鈣3份和鋇0.2份。
所述高塑性的黃銅合金材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,稱取原料,備用;
步驟二,將所有原料放入熔融爐中,熔融爐1600℃下保溫5小時(shí),再進(jìn)行澆注成型,得到鑄錠,將鑄錠在650℃下進(jìn)行擠壓比為8的熱擠壓2小時(shí),然后在300℃的溫度下進(jìn)行2小時(shí)的熱處理,熱處理之后進(jìn)行再結(jié)晶退火,再結(jié)晶退火后以100℃/小時(shí)的冷卻速度冷卻至常溫即可。
實(shí)施例2
一種高塑性的黃銅合金材料,由以下原料按照重量份組成:銅56份、鋅34份、鋁0.35份、磷0.12份、錫2.7份、碲0.04份、鉍0.7份、錳0.45份、鈣5份和鋇0.3份。
所述高塑性的黃銅合金材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,稱取原料,備用;
步驟二,將所有原料放入熔融爐中,熔融爐1750℃下保溫6小時(shí),再進(jìn)行澆注成型,得到鑄錠,將鑄錠在730℃下進(jìn)行擠壓比為10的熱擠壓2小時(shí),然后在340℃的溫度下進(jìn)行4小時(shí)的熱處理,熱處理包括淬火、時(shí)效處理和回火處理,熱處理之后進(jìn)行再結(jié)晶退火,再結(jié)晶退火后以100℃/小時(shí)的冷卻速度冷卻至常溫即可。
實(shí)施例3
一種高塑性的黃銅合金材料,由以下原料按照重量份組成:銅63份、鋅38份、鋁0.5份、磷0.16份、錫3.5份、碲0.06份、鉍0.9份、錳0.6份、鈣6.5份和鋇0.5份。
所述高塑性的黃銅合金材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,稱取原料,備用;
步驟二,將所有原料放入熔融爐中,熔融爐1840℃下保溫5小時(shí),再進(jìn)行澆注成型,得到鑄錠,將鑄錠在780℃下進(jìn)行擠壓比為12的熱擠壓4小時(shí),然后在420℃的溫度下進(jìn)行2小時(shí)的熱處理,熱處理之后進(jìn)行再結(jié)晶退火,再結(jié)晶退火的溫度為580℃,時(shí)間為60分鐘,再結(jié)晶退火后以100℃/小時(shí)的冷卻速度冷卻至常溫即可。
實(shí)施例4
一種高塑性的黃銅合金材料,由以下原料按照重量份組成:銅68份、鋅43份、鋁0.65份、磷0.24份、錫3.8份、碲0.08份、鉍1.2份、錳0.7份、鈣7份和鋇0.65份。
所述高塑性的黃銅合金材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,稱取原料,備用;
步驟二,將所有原料放入熔融爐中,熔融爐1960℃下保溫6小時(shí),再進(jìn)行澆注成型,得到鑄錠,將鑄錠在760℃下進(jìn)行擠壓比為14的熱擠壓4小時(shí),然后在450℃的溫度下進(jìn)行5小時(shí)的熱處理,熱處理包括淬火、時(shí)效處理和回火處理,熱處理之后進(jìn)行再結(jié)晶退火,再結(jié)晶退火的溫度為640℃,時(shí)間為80分鐘,再結(jié)晶退火后以100℃/小時(shí)的冷卻速度冷卻至常溫即可。
將實(shí)施例1-4的產(chǎn)品和現(xiàn)有產(chǎn)品分別進(jìn)行材料性能測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。
表1
從表1可以看出,實(shí)施例1-4的產(chǎn)品在抗拉強(qiáng)度、延伸率、硬度及相對(duì)切削性能上均優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品,而且實(shí)施例產(chǎn)品的鉍含量低,降低了生產(chǎn)成本。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。