[發明專利]銅合金管材無酸洗制造工藝

有效

• 申請號: 200910025928.4
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101492798A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 郭莉;浦益龍;翁祥金
• 申請（專利權）人: 無錫隆達金屬材料有限公司
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08;C21D9/08;C21D1/26;C21D1/76;C21D11/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及銅合金管材加工技術，特別是涉及銅合金管冷加工率與退火溫度、保溫時間、保護氣氛比例合理匹配的銅合金管材無酸洗制造工藝。

背景技術

在傳統銅合金管材的生產過程中，由于銅合金材料加工硬化較快，當材料承受一定加工率后便產生材料強度升高、塑性降低的現象，繼續加工則會導致材料斷裂、無法成型。這時，需要經過中間退火處理使材料軟化恢復其塑性，而后再進行后續加工。經退火后的管材表面會產生厚度不同的氧化皮膜，影響管材的進一步加工以及成品的表面質量。通常需要通過酸洗的方法清除管材表面的氧化層。酸洗采用的酸液有硫酸、鹽酸、硝酸等強酸，通過化學反應的方式使氧化皮膜與酸反應生成鹽類，酸洗后的管材還必須經多次漂洗以徹底清除管材表面的殘酸。這樣的過程會產生含有重金屬離子以及pH值很低的廢水，即使采用多次漂洗和中和處理的方法也不能完全消除廢水對環境的不利影響，同時造成水資源的浪費。再者，無論采用哪種酸液，酸洗過程中都會產生一些有害氣體，直接影響操作者的健康和周邊環境。隨著加工技術和裝備水平的提高，也可采用保護氣氛光亮退火的方式進行加工過程的中間退火，但僅采用這種退火方式不考慮其先前所受到加工率的大小，使用相同的退火工藝參數，會使管材表面產生與金屬本色相當的、一定厚度的皮膜，在后續的加工中無法完全消除，導致最終產品因表面缺陷而成為不合格品。

發明內容

本發明的目的是提供一種無酸洗的銅合金管材制造工藝。即不采用酸洗方法清除中間退火后銅管表面的氧化皮膜。而是按材料不同加工率來調整控制中間退火的溫度和保溫時間，同時根據不同的合金牌號配置保護性氣氛的組成成分。采用這種方法，經中間退火后的銅管表面可以保持金屬原有的本色，銅管表面也不會產生較厚的氧化膜。

所述銅合金管材無酸洗制造工藝包括：(1)采用帶有氮氫混合保護氣氛的輥底式退火爐(即爐體封閉，爐底為輥道，銅管在爐內邊行走，邊加熱、冷卻直至出爐)進行銅合金材料的中間退火；(2)根據不同牌號的銅合金調整保護氣氛的氮氫比例；(3)將應退火的銅合金管按相鄰兩次退火間總加工率的大小分為幾個檔次，根據銅合金牌號和相鄰兩次退火間的總加工率選擇不同的退火溫度、保溫時間和氮氫混合保護氣的比例，以控制退火管材表面膜的產生。

在所述氮氫混合保護氣氛中，氫氣的比例在3％～25％。

根據不同牌號的銅合金，在氮氫混合保護氣氛中，氫氣的含量如下，單位為體積百分數：

對于鋅含量大于等于20％的普通高鋅黃銅，H₂：15％～20％，N₂：余量；

對于鋅含量小于20％的普通低鋅黃銅，????H₂：20％～25％，N₂：余量；

對于錫黃銅，??????????????????????????H₂：18％～23％，N₂：余量；

對于鋁黃銅，??????????????????????????H₂：10％～15％，N₂：余量；

對于含鎳5％～7％的普通白銅，??????????H₂：3％～8％，N₂：余量；

對于含鎳10％的鐵白銅，????????????????H₂：5％～10％，N₂：余量；

對于含鎳30％的鐵白銅，????????????????H₂：5％～10％，N₂：余量。

所述相鄰兩次退火間總加工率的大小分為為四檔次：

I???兩次退火間總加工率小于等于25％；

II??兩次退火間總加工率大于25％，小于等于40％；

III?兩次退火間總加工率大于40％，小于等于60％；

IV??兩次退火間總加工率大于60％。

根據不同牌號的銅合金及兩次退火間不同的總加工率檔次，確定退火工藝參數，其中H₂與N₂的單位為體積百分數：

(1)對于鋅含量大于等于20％的普通高鋅黃銅，退火溫度：560～670℃，保溫時間10～11分，H₂?20％～25％，N₂余量；

(2)對于鋅含量小于20％的普通低鋅黃銅，退火溫度：560～670℃；保溫時間10～11分；保護氣氛：H₂?18％～23％，N₂余量；