耐磨的铜合金及其制造方法

摘要

本发明公开了一种耐磨的铜合金，其包括如下重量百分比的成分：锡3～5％、锌3～5％、铅3～5％、磷0.75～1.5％、余量为铜及不可避免的杂质。本发明还公开了一种耐磨的铜合金的制造方法，其包括如下步骤：取上述原料；按照磷铜比为1∶6.5～7.5制备铜磷中间合金；将余下的全部铜的78～83％在坩埚中熔化；将一半重量的铜磷中间合金的加入坩埚中，搅拌，依次加入铅、锡、锌，搅拌均匀；将余下的全部铜加入到坩埚中，调温至960～980℃时加入余下的铜磷中间合金，铸造出耐磨的铜合金。本发明得到的铜合金抗拉强度好、硬度高、搞断裂性好，经久耐磨。

权利要求

1.一种耐磨的铜合金的制造方法，其特征是：其包括如下步骤：一、取原料

取如下重量百分比的原料：锡3～5％、锌3～5％、铅3～5％、磷0.75～1.5％、余量为铜及不可避免的杂质；

二、制备铜磷中间合金

取相当于全部磷的重量的6.5～7.5倍重量的铜放入可密闭的坩埚容器内熔化，快速加入全部磷，立即将坩埚容器密闭，熔炼4～6分钟，再倒入可密闭的冷却容器内进行密闭冷却，冷却后出容器，得到铜磷中间合金；

三、铜熔炼

将余下的全部铜的78～83％放入坩埚内，快速升温到1200～1300℃进行熔化；

四、第一次加料

将第二步得到的铜磷中间合金的一半重量加入坩埚中，搅拌，依次加入铅、锡、锌，搅拌均匀；

五、第二次加料

将余下的全部铜加入到坩埚中，调温至960～980℃，再加入余下的铜磷中间合金，搅拌均匀，铸造出炉，得到耐磨的铜合金。

2.根据权利要求1所述的耐磨的铜合金的制造方法，其特征是：第二步制备的铜磷中间合金占全部原料重量的5.627～12.75％。

3.根据权利要求2所述的耐磨的铜合金的制造方法，其特征是：第二步制备的铜磷中间合金占全部原料重量的8％。

4.一种耐磨的铜合金，其特征是：其是通过权利要求1、2或3所述的方法制得的。

说明书

耐磨的铜合金及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种合金材料及其方法，特别是一种耐磨的铜合金及其制造方法。

背景技术

[0002] 目前，用于各种机械中的轴承衬套，许多都采用了ZcuSn4Zn4Pb4、ZcuSn5Zn5Pb5等铜合金，这种铜合金包括如下重量百分比的成分：锡3～5％、锌3～5％、铅3～5％、余量为铜及不可避免的杂质；实践证明这种铜合金材料在油泵等轴承中使用1000小时左右就出现严重磨损；并且这种铜合金材料中还存在大量的气孔，铸造时很难避免这些气孔，其原因是Cu对O2有很大的亲合力。

发明内容

[0003] 本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种耐磨的铜合金，其抗拉强度好、硬度高、搞断裂性好，经久耐磨。

[0004] 本发明的另一目的是提供一种上述耐磨的铜合金的制造方法，其工艺简单，工艺条件要求不高。

[0005] 本发明的技术方案是：一种耐磨的铜合金，其包括如下重量百分比的成分：锡3～5％、锌3～5％、铅3～5％、磷0.75～1.5％、余量为铜及不可避免的杂质。

[0006] 本发明进一步的技术方案是：一种耐磨的铜合金，其包括如下重量百分比的成分：锡5％、锌5％、铅5％、磷1.5％、余量为铜及不可避免的杂质。

[0007] 本发明进一步的技术方案是：一种耐磨的铜合金，其包括如下重量百分比的成分：锡4％、锌4％、铅5％、磷0.9％、余量为铜及不可避免的杂质。

[0008] 本发明进一步的技术方案是：一种耐磨的铜合金，其包括如下重量百分比的成分：锡3％、锌3％、铅3％、磷1％、余量为铜及不可避免的杂质。

[0009] 本发明的另一技术方案是：一种耐磨的铜合金的制造方法，其包括如下步骤：

[0010] 一、取原料

[0011] 取如下重量百分比的原料：锡3～5％、锌3～5％、铅3～5％、磷0.75～1.5％、余量为铜及不可避免的杂质。

[0012] 二、制备铜磷中间合金

[0013] 取相当于全部磷的重量的6.5～7.5倍重量的铜放入可密闭的坩埚容器内熔化，快速加入全部磷，立即将坩埚容器密闭，熔炼4～6分钟，再倒入可密闭的冷却容器内进行密闭冷却，冷却后出容器，得到铜磷中间合金；

[0014] 三、铜熔炼

[0015] 将余下的全部铜的78～83％放入坩埚内，快速升温到1200～1300℃进行熔化；

[0016] 四、第一次加料

[0017] 将第二步得到的铜磷中间合金的一半重量加入坩埚中，搅拌，脱氧，依次加入铅、锡、锌，搅拌均匀。

[0018] 五、第二次加料

[0019] 将余下的全部铜加入到坩埚中，调温至960～980℃，再加入余下的铜磷中间合金，搅拌均匀，铸造出炉，得到耐磨的铜合金。

[0020] 本发明进一步的另一技术方案是：第二步制备的铜磷中间合金占全部原料重量的5.627～12.75％。

[0021] 本发明更进一步的另一技术方案是：第二步制备的铜磷中间合金占全部原料重量的8％。

[0022] 本发明与现有技术相比具有如下特点：

[0023] 本发明得到的铜合金抗拉强度好、硬度高、搞断裂性好，经久耐磨。

[0024] 为了更清楚地说明本发明，列举以下实施例，但其对发明的范围无任何限制。

具体实施方式

[0025] 一种耐磨的铜合金，其包括如下重量百分比的成分：锡3～5％、锌3～5％、铅3～5％、磷0.75～1.5％、余量为铜及不可避免的杂质(即铜可为83.5～90.25％)。

[0026] 其制造方法包括如下步骤：

[0027] 一、取上述原料

[0028] 二、制备铜磷中间合金

[0029] 取相当于全部磷的重量的6.5～7.5倍重量的铜(即磷与铜的重量之比为1∶6.5～7.5)放入可密闭的坩埚容器内熔化，快速加入全部磷(即全部的0.75～1.5重量％的磷)，立即将坩埚容器密闭，熔炼4～6分钟，再倒入可密闭的冷却容器内进行密闭冷却，冷却后出容器，得到铜磷中间合金；即铜磷中间合金占全部原料重量的5.627～
12.75％(计算方法是：下限6.5*0.75+0.75＝5.627，上限7.5*1.5+1.5＝12.75)，最好是
8％。

[0030] 三、铜熔炼

[0031] 将余下的全部铜的78～83％(重量百分比)放入坩埚内，快速升温到1200～1300℃进行熔化；

[0032] 四、第一次加料

[0033] 将第二步得到的铜磷中间合金的一半重量加入坩埚中，搅拌，脱氧，依次加入铅、锡、锌，搅拌均匀；脱养是因为磷可以中和铜对氧的亲合力。

[0034] 五、第二次加料

[0035] 将余下的全部铜加入到坩埚中，调温至960～980℃，再加入余下的铜磷中间合金，搅拌均匀，铸造出炉，得到耐磨的铜合金。

[0036] 第二步的制备铜磷中间合金可以是预先制好；在实际商业生产中，可通过购买的方式取得，这些都不影响本发明的实现步骤及基本原理。

[0037] 用上述方法做五个实施例，并分别取样品进行检测，得到如下表的数据：

[0038]