一种重力铸造专用DZR环保黄铜合金锭及其制作工艺

摘要

本发明公开了一种重力铸造专用DZR环保黄铜合金锭，包含铜Cu61.0-63.0wt％、铅Pb0.8-1.5wt％、铝Al0.5-0.7wt％、锡Sn0.10-0.20wt％、铁Fe0.05-0.20wt％、镍Ni0.10-0.20wt％、砷As0.05-0.15wt％、硼B8-12PPM、铋Bi0.05wt％、锌Zn余量和不可避免的杂质0.2wt％。其制作工艺依次为：a.配投料，b.电炉熔化，c.除气除渣，d.化验，e.补料，f.精炼，g.检验，h.静置，i.浇铸，j.检验入仓。本发明与现有技术相比的优点是：按上述配方及制作工艺生产的DZR黄铜锭，适合于水暖卫浴重力铸造，具有优良的铸造、机械加工、抛光、电镀性能；配料及制作工艺合理、成本低，符合澳洲DZR环保铜AS2345检测标准。

主权项

一种重力铸造专用DZR环保黄铜合金锭，包含铜Cu61.0‑63.0wt％、铅Pb0.8‑1.5wt％、铝Al0.5‑0.7wt％、锡Sn0.10‑0.20wt％、铁Fe0.05‑0.20wt％、镍Ni0.10‑0.20wt％、砷As0.05‑0.15wt％，硼B8‑12PPM、铋Bi0.05wt％、锌Zn余量和不可避免的杂质0.2wt％；所述重力铸造专用DZR环保黄铜合金锭的制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：a.配投料：配主料：采用180KW工频电炉熔铜；按每炉熔铜1800kg配料，紫铜、锌、铝总重控制在50％，具体为：紫铜30％‑35％、锌18％‑22％、铝0.2％‑0.35％，剩余的50％为回收的黄铜废料，按标准成份废料与新料搭配使用；因熔炼中低熔点金属锌烧损会导致铜含量增高，故初次配料时铜Cu控制在61.3％‑61.5％；其它如铝Al为0.5％‑0.7％、铁Fe为0.05％‑0.20％、铅Pb为0.8％‑1.5％分别按中值配料，因锡Sn、镍Ni具有抗脱锌作用，此处可以适当超出中值配料；砷As在本配方中为抗脱锌主要元素，因砷As的氧化物有毒，故以含砷30％的铜砷合金加入；因铜废料中含硼B，故在配料时硼不做控制，在后续熔炼时加入硼砂，控制在中值10ppm；在其它成份确定后，锌Zn为余量，不可高于37％；配辅料：0.4kg镁锭Mg，3kg硼砂，4kg除气除渣剂，1kg工业盐NaCl，10kg石头；b.电炉熔化：加紫铜：每炉按25％‑35％投料，工频炉电压380V，分批加入紫铜，每次不超过300kg，至紫铜完全熔化；加黄铜废料：每炉按45％‑55％投料，工频炉电压380V，分批加入黄铜废料，每批料下炉后及时搅拌以加速熔化，减少损耗；每次加入熔炉的废料重量不能超过150KG，至废料完全熔化；加锌：因黄铜废料中含量一定的锌、铅、铝，故每炉投料以配料单实际需求为准，锌投料15％‑25％，工频炉电压150V，分2批加入，每次加入所配锌锭重量的一半，防止锌挥发损耗；至完全熔化；c.除气除渣：工频炉电压380V，加入2kg硼砂、4kg除气除渣剂，压入铜水内部连续充分搅拌10分钟；连续高电压380V，使熔炉内铜水翻滚，喷火造渣2‑3分钟，温度1100‑1200℃；低压180V，静置2‑3分钟，让铜水内炉灰、杂质上浮，并除去铜水表面的炉灰炉渣；将铅、铝、砷压入铜水内部，至完全熔化；d.化验：工频炉电压180V，彻底搅拌2‑3分钟，取炉中部位置铜水样，送到实验室用光谱仪化验铜水的化学成份；e.补料：根据成份化验单，对于成份不符合标准要求的，补入所需的铝、锌、铅、砷，加入镁锭；如硼B成份没在8‑12ppm范围内，则在后续精炼时加入硼砂；补入原料后，升温工频炉电压380V，搅拌至加入的原料至完全熔化，打灰渣；f.精炼：工频炉电压380V，加入1kg硼砂、1kg工业盐NaCl、10kg石头，压入铜水内精炼5‑8分钟，保持高压380V至铜水翻滚、喷火；喷火后停电静置2‑3分钟；g.检验：工频炉电压210V，取样做浇杯实验、收缩杯实验、化验成份、断面抛光检验、断面宏观金相检验、若成份不合格，补入相应材料，其他项不合格则需再次精炼；h.静置：所有项检验合格后，停电静置8‑10分钟；把铜水表面灰渣打捞出来；i.浇铸：工频炉电压150V，模具必须清理干净无水分，浇铸后需除去铜水表面浮渣；每炉留200‑300mm深度的铜水，便于留住密度大于铜水下沉的杂质，以及为后续熔炼留足够的底水；j.检验入仓：将最后一条铜锭锯切抛光；取样做抗脱锌测试，每炉取上中下各一块；合格的进仓。