[發明專利]一種制備無鎳白色銅合金線材的方法

有效

• 申請號: 201710160401.7
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106868336B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 劉娜;喬晉崴;李周
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C22C9/05
• 分類號: C22C9/05;C22C9/04;C22F1/08;B21C37/04;B21B1/16
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

本發明屬于金屬材料加工技術領域，具體涉及一種短流程制備無鎳白色銅合金線材的方法，所述的制備方法包括：熔煉、水平連鑄；銑面、行星軋制；多道次連續拉拔，共三個步驟，并可在第三步多道次拉拔過程中根據實際需求實行中間或成品退火。本發明應用的行星軋制工藝可以通過瞬時的大變形使水平連鑄后的冷態鑄造組織轉變成適宜深加工的軟態再結晶組織，使后續拉拔加工前無需再進行退火處理。因此，與傳統工藝相比，可顯著縮短工藝流程，減少拉拔道次，提高道次加工率，減少甚至省去中間退火工序，提高產品成材率。

技術領域

本發明屬于金屬材料加工技術領域，具體涉及一種制備無鎳白色銅合金線材的方法，尤其是一種短流程制備無鎳白色銅合金線材的方法，主要應用于生產制造拉鏈、紐扣、眼鏡框架和各種裝飾材料所需的無鎳白色銅合金線材。

背景技術

傳統含鎳白銅合金因其優美的色澤，優良的耐蝕性，較高的強度和良好的工藝性能，廣泛用來制造眼鏡框架、拉鏈、紐扣、手表表鏈和裝飾工藝品等。傳統白銅合金線材的制備方法主要是半連續鑄造+熱擠壓+冷軋，半連續鑄造+熱軋+冷軋/冷拉拔或者半連續鑄造+冷軋+冷拉拔，這些方法均存在著工序多、成材率低、線材制造成本高、制成品質量不穩定等缺點。同時，因為傳統白銅的熱加工區間十分狹窄而不適宜用較為新型的冷加工鑄軋法進行加工。而且，近年來研究發現，人體長期與含鎳材料接觸，有致敏和致癌的危險。目前各國對含鎳制品的使用越來越嚴格，已開始逐步禁止使用含鎳合金制造與人體接觸的產品。

因此，近年來很多單位對不含鎳的白色銅合金材料和其生產方法進行了研究。日本YKK株式會社分別于1998年、2000年和2002年在我國申請了四項無鎳白色銅合金的發明專利(CN1219598、CN1278561、CN1271023、CN1414126)，其中2002年申請的專利CN1414126為Cu-Zn-Ti系合金，其余三項為Cu-Zn-Mn系合金，但是它們的缺點是所給出的成分范圍太寬，所得到的合金的色調、性能差別太大，所采用的生產方法為感應熔煉－銅模濤鑄－擠壓成型，在專利中僅給出了少量小樣的實施例，對工廠大規模生產沒有實際指導意義。上海第一銅棒廠與上海交通大學合作于2002年在我國申請了一項無鎳白銅的發明專利(CN1334352)，在綜合分析YKK株式會社的兩項專利(CN1219598和CN1271023)的不足的基礎上，給出了使得合金的性能更趨合理的范圍適當的合金成分，同時公開了該合金線材的加工方法，但該加方法為較傳統的非真空熔煉、水平連鑄－冷拉－冷軋－冷拉，該方法存在生產流程長，退火次數多，生產成本高，成品率低等缺點。江西理工大學于2010年在我國申請了一項無鎳白銅的發明專利(CN101899588)，提供了一種含有稀土元素的無鎳白銅合金及其板材的加工方法。中南大學于2011年在我國申請了一項無鎳白銅的發明專利(CN102242292)，提供了一種高抗變色易切削的無鎳白銅合金的組分及其板材的加工方法。這兩項專利均沒有對線材的生產方法進行研究報道。

對白色銅合金有大量需求的眼鏡框架、拉鏈、紐扣、手表表鏈及部分裝飾材料等領域，都需要將白色銅合金制造加工成線坯，再進行后續生產加工。因此開發一種白色銅合金線材的短流程制備技術是十分必要的。

發明內容

針對傳統白銅含有鎳元素而危害人體健康且生產工藝較為落后和新型無鎳白銅線材加工生產方法的研究存在顯著不足的現實問題，本發明開發了一種無鎳白色銅合金線材的短流程制備方法，生產工藝簡單，流程短，成品率高，環境友好。

本發明所述的一種無鎳白色銅合金線材，以重量百分比計，其原料組成為：Mn：10-14％，Zn：5-15％，Sn：0.5-1.5％，Al：0.5-1.5％，Si：0.01-0.3％，Zr：0.01-0.5％，余量是Cu和不可避免的雜質，各組分重量百分之和為100％。

其具體的制備方法為：采用短流程制備，具體步驟為：

(1)熔煉、水平連鑄