[發(fā)明專(zhuān)利]一種易切削黃銅及其帶材的加工方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910144932.2
• 申請(qǐng)日: 2009-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101654749A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳德順;劉先國(guó);胡勇;黃咸勝;朱平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽精誠(chéng)銅業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C9/04
• 分類(lèi)號(hào): C22C9/04;C22C1/02;C22F1/08
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐 暉

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于易切削黃銅及帶材的加工方法，特別屬于用于鑰匙生產(chǎn)、可替代Hpb59-1鉛的黃銅及其帶材的加工方法。

背景技術(shù)：

通常用于生產(chǎn)鑰匙的黃銅為Hpb59-1鉛黃銅，其化學(xué)重量成份為：銅：57.0％～60.0％；鉛：0.8％～1.9％；鎳：1.0％；鐵：≤0.5％；雜質(zhì)總和≤1.0％，鋅：余量，它具有高強(qiáng)度及極好的切削性，由于Hpb59-1鉛黃銅中含有0.8％～1.9％的鉛，對(duì)人的身體健康存在極大威脅，不符合現(xiàn)代環(huán)保的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第1個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種環(huán)保的易切削黃銅。

本發(fā)明所要解決的第2個(gè)技術(shù)問(wèn)題是上述黃銅帶材的加工方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為：一種易切削黃銅，所述的黃銅的重量百分成份為：銅：57-60％，鉛：≤0.05％，錫：≤0.7％，鎳：0.5-0.6％，雜質(zhì)元素≤0.2％，余量為鋅。

所述的易切削黃銅帶材的生產(chǎn)方法為：熔煉拉鑄工序、熱軋工序、粗軋工序、退火工序、第一酸洗工序、精軋工序，第二酸洗工序：

所述的熔煉拉鑄工序中，所用的原料為鍍白銅、黃銅、紫銅、鉛。

所述的鍍白銅的重量百分成份為：Cu≥60.5，Pb≤0.15、Fe≤0.20，Ni≤2.0、Sn≤1.0，余量為鋅。

為了增強(qiáng)易切削黃銅的強(qiáng)度，所述的精軋工序中，其加工率為36-38％。

所述的熱軋工序中：采用7道次熱軋，熱軋溫度為900-950℃，其熱軋加工率為90-95％。

所述的粗軋工序中，采用2道次冷軋，其加工率為40-50％。

由于在普通黃銅中，鋅大量固溶于銅，在銅-鋅二元系相圖中可見(jiàn)，固態(tài)下分別具有α，α+β相，在454-468℃由β(無(wú)序固溶體)——β’(有序固溶體)轉(zhuǎn)變。

當(dāng)鋅含量小于36％時(shí)，其組織是α固溶體，其組織特征是：鑄造狀態(tài)時(shí)，枝晶偏析不嚴(yán)重，含鋅30-33％時(shí)，在快速冷卻條件下，α相黃銅的鑄態(tài)組織會(huì)出現(xiàn)少量的β相。加工和退火狀態(tài)時(shí)，帶雙晶的等軸α相晶粒大小與冷加工及退火溫度、時(shí)間有關(guān)。當(dāng)含鋅量在36-46.5％時(shí)，其組織是(α+β)兩相黃銅，其組織特征是：鑄造狀態(tài)，α相呈針狀析出，冷速愈大，α相愈細(xì)愈長(zhǎng)。浸蝕得當(dāng)時(shí)，α相呈亮色，β相呈黑色；加工和退火狀態(tài)，α相顯示雙晶，β相則否。

α相黃銅塑性好，可進(jìn)行冷、熱加工，其室溫伸長(zhǎng)率隨含鋅量的增加而增大。

(α+β)相黃銅在室溫下含有性硬而脆的有序相β’相，并且β相黃銅在室溫時(shí)硬而脆，即隨著鋅含量的增加，黃銅切削性提高。

綜上考慮，要獲得(α+β)雙相組織，以獲得性硬而脆的特點(diǎn)，并保證加工性能和切削性能，考慮材料的綜合性能，確定當(dāng)銅含量為57-60％時(shí)，效果最佳。

凡溶質(zhì)院子完全溶于固態(tài)溶劑中，并能保持溶劑元素的晶格類(lèi)型所形成的合金相稱(chēng)為固溶體。固溶體的成分可在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，隨異類(lèi)院子的融入，將引起溶劑晶格常數(shù)的改變及晶格畸變，只是合金性能發(fā)生變化。通常把形成固溶體而使強(qiáng)度、硬度升高的現(xiàn)象叫固溶強(qiáng)化。

鎳無(wú)限固溶于銅，是在銅中固溶的合金元素，起到固溶強(qiáng)化的作用，在高鋅黃銅中加鎳，可獲得少量β相的高強(qiáng)度合金，可提高合金韌性、耐蝕性硬度、強(qiáng)度，但鎳過(guò)量會(huì)改變材料性能，故鎳含量在0.5％-0.6％較佳。

錫也是有效固溶體強(qiáng)化元素，在銅中溶解度較大，當(dāng)銅含量達(dá)到57-60％，產(chǎn)生了β相，少量錫溶于α相及(α+β)黃銅相，提高了黃銅的強(qiáng)度。

鍍白銅是一種表面鍍有錫、鎳、鉻等銀白色金屬的銅及銅合金角料，在銅熔煉生產(chǎn)工藝中，由于錫、鎳對(duì)于銅合金是需要控制的元素，通常是將鍍白料進(jìn)行退鍍，將錫、鎳剝落后將銅料回爐使用，造成了銅料的利用率低，并且錫、鎳等貴重金屬無(wú)法回收，造成了資源浪費(fèi)。本發(fā)明通過(guò)熔煉鍍白銅，從而解決鍍白料的回收再利用問(wèn)題。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比：本發(fā)明的銅合金可替代現(xiàn)有Hpb59-1鉛黃銅，實(shí)現(xiàn)鑰匙帶的環(huán)保，其以鍍白料為原料進(jìn)行生產(chǎn)，從而解決鍍白料的回收再利用問(wèn)題，利用合金中(α+β)雙相組織性硬而脆的特性，通過(guò)錫、鎳元素的固溶強(qiáng)化，加大加工率來(lái)提高銅合金產(chǎn)品的硬度、強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。

本發(fā)明所用的鍍白銅原料的重量百分成份為：Cu≥60.5，Pb≤0.15、Fe≤0.20、Ni≤2.0、Sn≤1.0、余量為鋅。