[發(fā)明專利]銅合金管材無酸洗制造工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910025928.4
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101492798A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭莉;浦益龍;翁祥金
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫隆達(dá)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(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅合金管材加工技術(shù)，特別是涉及銅合金管冷加工率與退火溫度、保溫時間、保護(hù)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(shù)

在傳統(tǒng)銅合金管材的生產(chǎn)過程中，由于銅合金材料加工硬化較快，當(dāng)材料承受一定加工率后便產(chǎn)生材料強(qiáng)度升高、塑性降低的現(xiàn)象，繼續(xù)加工則會導(dǎo)致材料斷裂、無法成型。這時，需要經(jīng)過中間退火處理使材料軟化恢復(fù)其塑性，而后再進(jìn)行后續(xù)加工。經(jīng)退火后的管材表面會產(chǎn)生厚度不同的氧化皮膜，影響管材的進(jìn)一步加工以及成品的表面質(zhì)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(qiáng)酸，通過化學(xué)反應(yīng)的方式使氧化皮膜與酸反應(yīng)生成鹽類，酸洗后的管材還必須經(jīng)多次漂洗以徹底清除管材表面的殘酸。這樣的過程會產(chǎn)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(huán)境的不利影響，同時造成水資源的浪費(fèi)。再者，無論采用哪種酸液，酸洗過程中都會產(chǎn)生一些有害氣體，直接影響操作者的健康和周邊環(huán)境。隨著加工技術(shù)和裝備水平的提高，也可采用保護(hù)氣氛光亮退火的方式進(jìn)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(shù)，會使管材表面產(chǎn)生與金屬本色相當(dāng)?shù)摹⒁欢ê穸鹊钠つ?，在后續(xù)的加工中無法完全消除，導(dǎo)致最終產(chǎn)品因表面缺陷而成為不合格品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)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(diào)整控制中間退火的溫度和保溫時間，同時根據(jù)不同的合金牌號配置保護(hù)性氣氛的組成成分。采用這種方法，經(jīng)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(chǎn)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?dú)浠旌媳Ｗo(hù)氣氛的輥底式退火爐(即爐體封閉，爐底為輥道，銅管在爐內(nèi)邊行走，邊加熱、冷卻直至出爐)進(jìn)行銅合金材料的中間退火；(2)根據(jù)不同牌號的銅合金調(diào)整保護(hù)氣氛的氮?dú)浔壤?3)將應(yīng)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(jù)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?dú)浠旌媳Ｗo(hù)氣的比例，以控制退火管材表面膜的產(chǎn)生。

在所述氮?dú)浠旌媳Ｗo(hù)氣氛中，氫氣的比例在3％～25％。

根據(jù)不同牌號的銅合金，在氮?dú)浠旌媳Ｗo(hù)氣氛中，氫氣的含量如下，單位為體積百分?jǐn)?shù)：

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(jù)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(shù)，其中H₂與N₂的單位為體積百分?jǐn)?shù)：

(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(hù)氣氛：H₂?18％～23％，N₂余量；