技术领域
[0001] 本
发明涉及一种可降低
热损失的易切削铅黄
铜合金，尤其涉及一种适用于在
热能介质传递通道中使用的、能减少热损失的易切削黄铜合金。
[0002] 背景技术
[0003] 易切削黄铜合金由于具有优良的切削性能，良好的钎焊性能，不生锈等优点，是最经济最常用的合金，在连接件、
管接头、
水龙头、换向
阀生产中得到大量应用。 合金保留有铜合金导热性优良的特点，但在某些场合应用，如各种
传热器换向阀，热水(汽)管道接头，
热水器开关，热
水龙头等，在传热过程中，这些零件导致的热损失是一种
能源浪费。 国际社会面对日益严峻的资源和环境问题，在全球范围内携手，就提高能源效率，减少
温室气体排放共同拟订议定书，中国政府已经把节能减排提高到战略高度，作为考量经济发展和社会发展的约束性指标。 在此背景下，发明一种节能型易切削黄铜合金，在不降低原有合金优良性能的
基础上，降低导热(导电)性，减少热损失，起到节能的效果，将具有非常实际的意义。
[0004]
申请号200810059632.X的中国
专利申请所公开的合金锰含量较高，具有显著的低导热特性，但合金的压
力加工工艺性能要求较高，如高锰合金的熔铸难度较大，拉伸作头、
退火后
酸洗都有特殊要求，适宜于要求较高的场合。
[0005] 发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种节能型易切削黄铜合金，合金具有较低的
导电性、导热性和优良的切削性能，良好的力学性能，适合于压力加工、
铸造件等生产工艺，用于不希望热散失的阀
门、连接件及相关部件等。
[0007] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本发明节能型易切削黄铜合金的重量百分组成为：Cu 56-63％，Mn 1.0-2.4％，Pb 2-3.5％，余量为锌以及其它不可避免的杂质元素，且所述杂质元素在整个合金中的含量之和≤1.0％；并且，所述杂质元素中的Si在整个合金中的含量≤0.1％。
[0008] 优选地，所述合金的重量百分组成为：Cu 57-62％，Mn1.0-2.4％，Pb2.6-3.5％，余量为锌以及其它不可避免的杂质元素，且所述杂质元素在整个合金中的含量之和≤ 1.0％；并且，所述杂质元素中的Si在整个合金中的含量≤0.1％。 本优选组成合金还具有优良的
硬钎焊性能，适宜于硬钎焊的场合。
[0009] 作为进一步的优化是，上述的合金组成中所述杂质元素中的Cd在整个合金中的含量≤0.01％。 该优化合金特别适宜于“ROHS”指令(标准)中，实施环境管理物质范围中的
电子、电气设备分类的
白色家电如：
微波炉、电饭煲、
空调、热水器、
煤气灶等。
[0010] 本发明合金，还可以根据不同的应用场合，选择性添加P和/或As，来提高合金的钎焊性能和抗脱锌
腐蚀性能。 其中，P可以提高硬钎焊性能，可以改善切削性，降低导热性，但易使塑性加工性能变坏，在不同的合金中合理的配比非常重要。 As增加合金的抗脱锌腐蚀的能力，可根据不同的用途添加。 P在合金中的合适添加量为0.005-0.2％。 As在合金中的合适添加量为0.01-0.04％。
[0011] 合金中的锰降低铜合金的导电、导热性，提高黄铜在
过热蒸汽中的耐蚀性，锰同时还改善切削性能。但锰降低合金熔点，使合金的熔铸性能变差。 兼顾到合金熔点、导热性和加工性综合考虑，优选锰的含量。 锰含量小于1％，降低导热性的效果达不到45％以上。
[0012] 本发明合金中，把Si作为一种限制元素，是因为随着Si含量的增加，在合金中会生成系列
硅锰金属间化合物，这类化合物是一种易聚集的较大的高硬度颗粒，易使切削性能变坏，刀具易磨损。 在需要
抛光的场合，影响
镀面的品质。
[0013] 本发明合金的不同在于其合金的导热性、导电性和加工性得到进一步的优配，熔点提高，合金的成型加工性能更好，更适用于在现有装备条件下大量生产及应用于更广泛的场合。 本发明和
现有技术含有锰的复杂黄铜合金的不同，在于现有技术中，该类合金是以提高合金强度和
耐磨性为目的，同时含有
铝铁硅等元素，生成金属间化合物耐磨相，提高耐磨性，而本发明合金希望保有良好的切削性和表面光洁度，在合金设计方面尽量避免生成硬相化合物。
[0014] 本发明合金的导热率比易切削铅黄铜降低45％以上，比纯铜降低86％。且具有良好的热、
冷压力加工性能及优良的切削性能，可以生产棒材和异
型材等，也适用于铸件。
具体实施方式
[0015] 以下结合
实施例及对比例对本发明作进一步详细描述。
[0016] 实施例1-4
[0017] 按配比配料，熔炼、
铸锭，
挤压，拉伸，测试化学成分和性能。 测试结果列于表1。
[0018] 表1、实施例1-4化学成分及性能
[0019]
[0020] 注：上述实施例1-4中的Zn为余量，杂质中的Si的含量均≤0.1％。 [0021] 在配置
传感器和微机控制的专用切削力测试
车床上，对实施例1-4合金的切削力进行测试，并在同条件下，用未添加锰的易切削铅黄铜做对比，每个样品分别采集切向力、轴向力、径向力各5个数据，取各向力的平方和的平方根值，评定合金的易切削性。
[0022] 测试参数：背吃刀量：0.5mm 进给量：0.078mm 切削速度：27.33米/min [0023] 切削性能测试结果列于表2。
[0024] 表2实施例1-4切削性能测试结果
[0025]
[0026] 实施例5
[0027] 本实施例是供阀用滑
块，需要和H65黄铜管进行硬钎焊，要求符合RoHS指令。按配比配料，熔炼、半连续铸造φ170mm的铸锭，经
热挤压、冷加工生产。试验合金成分及物理性能测试结果见表3。
[0028] 表3实施例5合金成分及物理性能
[0029]
[0030] 合金的导热性能测试结果：
[0031]λ(W/m.k) 25℃ 60℃ 80℃
对比样C3604 106 117 121
实施例3 55 60 62
[0032] 将上述实施例合金的棒材在生产线上进行切削加工，切削性能和铅黄铜料批量生产的结果相同，表面良好。 在钎焊生产线上进行
焊接，成品率也和铅黄铜批量生产结果相同，说明该合金适合在硬钎焊性场合使用。
[0033] 实施例6
[0034] 本实施例是进一步试验合金的硬钎焊性能，以及实际的节能效果。 按配比配料，熔炼、半连续铸造φ170mm的铸锭，经热挤压、冷加工成棒材。试验合金成分及物理性能测试结果列于表4。
[0035] 表4、实施例6合金成分及物理性能
