本发明涉及黄铜合金,尤其涉及一种中强高弹耐腐蚀黄铜合金及其制备方法。
背景技术:
1、锡黄铜是在铜锌合金基础上加入锡的黄铜。锡黄铜由于在淡水及海水中均具有良好的耐腐蚀性能,因此在船舶中应用广泛,故泛称海军黄铜。锡元素是提高锡黄铜耐腐蚀性能的主要元素,但是一般锡黄铜中含锡量在1%左右,如果含锡过多,会降低锡黄铜的塑性,不仅会导致加工性能降低,同时力学性能也会变差。但是随着社会工业的不断发展,对于锡黄铜的耐腐蚀性能要求越来越高,现有的锡黄铜的力学性能和耐腐蚀性能已经无法满足技术要求。
2、因此,如何在不降低锡黄铜力学性能的基础上,提高锡黄铜的海水腐蚀性能,成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种中强高弹耐腐蚀黄铜合金及其制备方法,本发明提供的中强高弹耐腐蚀黄铜合金不仅具有优异的力学性能,同时耐腐蚀性能更加优异。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
3、本发明提供了一种中强高弹耐腐蚀黄铜合金,按质量百分比计,包括以下化学成分:cu:73~78%,sn:0.3~1.0%,ni:0.1~0.5%,mn:0.1~0.3%,si:0.05~0.2%,v:0.005~0.015%,ti:0.035~0.045%,b:0.005~0.015%,p≤0.015%,pb≤0.04%和余量的zn。
4、优选地,按质量百分比计,所述中强高弹耐腐蚀黄铜合金中v和b的总含量为0.02%。
5、优选地,按质量百分比计,所述中强高弹耐腐蚀黄铜合金中ti和b的总含量为0.05%。
6、本发明提供了上述技术方案所述中强高弹耐腐蚀黄铜合金的制备方法,包括以下步骤:
7、(1)将合金原料进行熔炼,然后进行水平连铸,得到合金铸锭;
8、(2)将所述步骤(1)得到的合金铸锭依次进行初轧和软化退火,得到合金铸坯;
9、(3)将所述步骤(2)得到的合金铸坯依次进行中间轧制和连续退火,得到退火合金铸坯;
10、(4)将所述步骤(3)得到的退火合金铸坯依次进行精轧和低温退火,得到中强高弹耐腐蚀黄铜合金。
11、优选地,所述步骤(2)中初轧的总变形量为70~95%。
12、优选地,所述步骤(2)中软化退火的保温温度为450~600℃,软化退火的保温时间为4~10h。
13、优选地,所述步骤(3)中中间轧制的总变形量为50~85%。
14、优选地,所述步骤(3)中连续退火的温度为550~650℃,连续退火的速度为20~45m/min。
15、优选地,所述步骤(4)中精轧的总变形量为10~50%。
16、优选地,所述步骤(4)中低温退火的保温温度为200~320℃,低温退火的保温时间为3~7h。
17、本发明提供了一种中强高弹耐腐蚀黄铜合金,按质量百分比计,包括以下化学成分:cu:73~78%,sn:0.3~1.0%,ni:0.1~0.5%,mn:0.1~0.3%,si:0.05~0.2%,v:0.005~0.015%,ti:0.035~0.045%,b:0.005~0.015%,p≤0.015%,pb≤0.04%和余量的zn。在本发明中,sn元素可以对黄铜的晶粒尺寸具有很好的细化作用,从而提高黄铜的力学性能和耐腐蚀性能;ni元素可以使黄铜转变为晶粒细小的单相黄铜,从而改善黄铜的合金强度、韧性和耐蚀性,尤其是增强黄铜的抗脱锌及抗应力腐蚀破裂能力;mn元素能显著升高黄铜在海水、氯化物和过热蒸汽中的耐蚀性;si元素能提高黄铜在海水中的耐蚀性,并且比一般黄铜抗应力腐蚀破裂的能力高;v、ti和b元素可以起到细化晶粒,提高黄铜合金强塑性的效果;通过控制各元素的用量关系,可以在提高黄铜合金性能的基础上降低其生产成本,从而进一步提高黄铜合金的性价比。实施例的结果显示,本发明提供的中强高弹耐腐蚀黄铜合金的抗拉强度为540~740mpa,屈服强度为510~710mpa,延伸率a11.3为10~20%,硬度为180~215hv;导电率为26~29%iacs;中强高弹耐腐蚀黄铜合金经过12h盐雾试验后仍然保有金属光泽的底色,具有优异的耐腐蚀性能。
1.一种中强高弹耐腐蚀黄铜合金,按质量百分比计,包括以下化学成分:cu:73~78%,sn:0.3~1.0%,ni:0.1~0.5%,mn:0.1~0.3%,si:0.05~0.2%,v:0.005~0.015%,ti:0.035~0.045%,b:0.005~0.015%,p≤0.015%,pb≤0.04%和余量的zn。
2.根据权利要求1所述的中强高弹耐腐蚀黄铜合金,其特征在于,按质量百分比计,所述v和b的总含量为0.02%。
3.根据权利要求1所述的中强高弹耐腐蚀黄铜合金,其特征在于,按质量百分比计,所述ti和b的总含量为0.05%。
4.权利要求1~3任意一项所述中强高弹耐腐蚀黄铜合金的制备方法,包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中初轧的总变形量为70~95%。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中软化退火的保温温度为450~600℃,软化退火的保温时间为4~10h。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中中间轧制的总变形量为50~85%。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中连续退火的温度为550~650℃,连续退火的速度为20~45m/min。
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中精轧的总变形量为10~50%。
10.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中低温退火的保温温度为200~320℃,低温退火的保温时间为3~7h。
