專利名稱：一種復雜銅-鋅合金殼體的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種散熱殼體，特別涉及一種具有特殊散熱需要的由復雜銅-鋅合金制成的散熱殼體的制造方法。
背景技術：
現有技術中，各種工程以及工作場合都離不開自動化設備，一些特殊場合對于設備在工作中的溫度有著嚴格要求，除了一些額外的冷卻工具和手段外，還通常需要采用散熱性好的材料；銅的熱傳導性能非常高，然而銅的儲藏量有限，近些年價格也不斷攀升，增加了生產成本，因此實際生產中，經常采用銅-鋅合金作為替代。普通銅-鋅合金以銅為基礎，鋅作主要添加元素，其具有美觀的黃色，銅-鋅合金同樣具有良好的散熱性能，相比純Cu其造價低廉，又具有一定的機械性能，因此已得到廣泛使用。普通銅-鋅二元合金包括多種組織，其中α相是鋅在銅中的置換固溶體，常溫可固溶約38%Ζη，具有面心立方晶格，塑性良好，適宜進行冷熱加工，隨著Cu中溶Zn量增加，固溶強化作用增強；β相是電子化合物CuZn為基的固溶體，具有體心立方晶格。除了 α、β相以外，銅-鋅合金中一般也存在Y相，Y相是以復雜電子化合物為基的固溶體，具有復雜立方晶格，Y相性質硬脆，對銅合金性能不利。為了改善普通銅-鋅合金的性能，現有技術中，通常在銅-鋅合金中加入少量錫、鋁、錳、鐵、硅、鎳、鉛等元素，構成三元、四元、甚至五元合金，即為復雜銅-鋅合金，亦稱特殊銅-鋅合金。復雜銅-鋅合金的組織，一般可根據銅-鋅合金中加入元素的“鋅當量系數”來推算。在銅鋅合金中加入少量其他合金元素，會使Cu-Zn狀態圖中的α / (α+β)相區向左或向右移動。所以特殊銅-鋅合金的組織，通常相當于普通銅-鋅合金中增加或減少了鋅含量的組織。例如，在Cu-Zn合金中加入1% Si后的組織，即相當于在Cu-Zn合金中增加10% Si的合金組織。所以Si的“鋅當量”為10。又例如，如果Si的“鋅當量系數”最大，使Cu-Zn系中的α / (α+β)相界顯著移向銅側，即強烈縮小α相區。Ni的“鋅當量系數”為負值，即擴大a相區。少量多元強化是提高合金性能的一種途徑，然而，由于特殊銅-鋅合金中的a相及β相是多元復雜固溶體，再加上可能出現的Y相，所少量的元素同時存在兩方面的影響，一方面可能提高合金的耐蝕性、強度性能，另一方面則增加材料的脆性，影響合金的彎曲和切削性等性能。所以，對于合金的材料選擇及其組分配比需要經過大量實驗和對比分析才能得到。

發明內容
本發明就是提供一種具有特殊散熱需要的由復雜銅-鋅合金制成的散熱殼體的制造方法，其經過實驗得出具有良好的散熱性能和機械性能。
本發明的技術方案如下
一種復雜銅-鋅合金殼體的制造方法，包含以下步驟
1)取材，選擇以下化學成分重量百分比的原料
Zn: 28 30%,C :O. 02 O. 03% ;
Mn 2. Γ2. 3% ；Si 0. 15^0. 20%,
Nb :0. 04、. 06%,Ti :0. 02、. 04%,
V:0. 05、. 09%,Mo :0. Γ0. 4%,
Cr 0. 55、. 65%,Al :0. 06、. 10%
其余為Cu和雜質；
2)將上述材料置于5t罩式電阻爐內熔煉，在熔煉過程中除氣除渣，從而進行高潔凈度精煉；
3)鑄成殼體的鑄型；
4)經過24小時的440°C 460° C的均勻退火處理。本發明的特點在于，通過實驗優選處復雜銅-鋅合金的配比，并且與熱處理工藝相結合，可進一步細化Cu-Zn系合金的晶粒和第二相分布形態，提高該合金的穩定性和強度以及韌性，并且工藝操作與設備要求簡單。
具體實施例方式下面結合具體實例對本發明的技術方案進行進一步說明。通過以下步驟制造本發明的具有特殊散熱需要的由復雜銅-鋅合金制成的散熱殼體。實施例I
1)取材，選擇以下化學成分重量百分比的原料
Zn: 28%,C :0. 02%;
Mn :2. 1% ；Si :0. 15%,
Nb :0. 04%,Ti :0. 02%,
V:0. 05%,Mo :0. 1%，
Cr :0. 55%,Al :0. 06%
其余為Cu和雜質；
2)將上述材料置于5t罩式電阻爐內熔煉，在熔煉過程中除氣除渣，從而進行高潔凈度精煉；
3)鑄成殼體的鑄型；
4)經過24小時的440°C左右的均勻退火處理。制得的散熱殼體在CMT5105電子萬能試驗機上進行測試力學性能，并在MTS材料實驗技術進行斷裂韌性實驗。經測試，采用本發明制得的具有特殊散熱需要的由復雜銅-鋅合金制成的散熱殼體的屈服強度為634MPa，斷裂韌性為936
其晶粒尺寸分布均勻，在具備良好散熱性能的同時也具有很好的機械性能。
實施例21)取材，選擇以下化學成分重量百分比的原料
Zn: 30%,C 0.03%;
Mn 2. 3% ；Si O. 20%,
Nb :0. 06%,Ti O. 04%, V O. 09%,Mo :0. 4%,
Cr O. 65%,Al O. 10%
其余為Cu和雜質；
2)將上述材料置于5t罩式電阻爐內熔煉，在熔煉過程中除氣除渣，從而進行高潔凈度精煉；
3)鑄成殼體的鑄型；
4)經過24小時的460°C左右的均勻退火處理。制得的散熱殼體在CMT5105電子萬能試驗機上進行測試力學性能，并在MTS材料實驗技術進行斷裂韌性實驗。經測試，采用本發明制得的具有特殊散熱需要的由復雜銅-鋅合金制成的散熱殼體的屈服強度為647MPa，斷裂韌性為867，其晶粒尺寸
分布均勻，在具備良好散熱性能的同時也具有很好的機械性能。
權利要求
1.一種復雜銅-鋅合金殼體的制造方法，其特征在于，包含以下步驟 1)取材，選擇以下化學成分重量百分比的原料 Zn: 28 30%,C :O. 02 O. 03% ; Mn 2. Γ2. 3% ；Si 0. 15^0. 20%, Nb :0. 04、. 06%,Ti :0. 02、. 04%, V :0. 05、. 09%,Mo :0. Γ0. 4%, Cr 0. 55、. 65%,Al :0. 06、. 10% 其余為Cu和雜質； 2)將上述材料置于5t罩式電阻爐內熔煉，在熔煉過程中除氣除渣，從而進行高潔凈度精煉； 3)鑄成殼體的鑄型； 4)經過24小時的440°C 460° C的均勻退火處理。
全文摘要
本發明涉及一種復雜銅-鋅合金殼體的制造方法，包含以下步驟1)取材，選擇一定比例的Zn、C、Mn、Si、Nb、Ti、V、Mo、Cr、Al以及Cu；2)將上述材料置于5t罩式電阻爐內熔煉，在熔煉過程中除氣除渣，從而進行高潔凈度精煉；3)鑄成殼體的鑄型；4)經過24小時的440°C～460°C的均勻退火處理。本發明的特點在于，通過實驗優選處復雜銅-鋅合金的配比，并且與熱處理工藝相結合，可進一步細化Cu-Zn系合金的晶粒和第二相分布形態，提高該合金的穩定性和強度以及韌性，并且工藝操作與設備要求簡單。
文檔編號C22C9/04GK102628121SQ20121008200
公開日2012年8月8日 申請日期2012年3月26日 優先權日2012年3月26日
發明者朱春來 申請人:朱春來