[發明專利]一種提升銅錫合金帶材彎曲成形的制備工藝

有效

• 申請號: 202011344927.9
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN114536018B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 郭慧穩;萬建;牛立業;許春偉
• 申請（專利權）人: 中鋁洛陽銅加工有限公司
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;B22D11/111;C21D9/52;C22C1/02;C22C9/02;C22F1/02;C22F1/08;C23G1/10;C23G3/02
• 代理公司: 洛陽高智達知識產權代理事務所(普通合伙) 41169
• 代理人: 徐豐果

1.一種提升銅錫合金帶材彎曲成形的制備工藝，其特征在于：工藝流程步驟為：配料→熔煉→鑄造→鋸切→加熱→熱軋→銑面→中間軋制→剪邊→酸洗→成品軋制→雙級低溫退火→清洗→性能檢測→成品剪切→包裝入庫；

第一步，配料：采用標準陰極電銅、標準陰極電銅加工過程中的返回本舊料和其它金屬分別稱重，備用；

所述的銅錫合金帶材的組分含量為：

0.1wt.％-0.2wt.％的Sn，0.01wt.％-0.03wt.％的其它金屬元素，所述的其它金屬元素為Cr、Ni、Si、P、Mg、Zn、Fe、Mn、Al的一種或一種以上的組合，余量為銅和不可避免的雜質，以上各組分的重量之和為100％；

第二步，熔煉：將配料投放入10t中頻感應爐進行非真空熔煉，并使用石墨粉與脫水木炭混合進行覆蓋，覆蓋厚度不小于150mm，熔煉爐使用電加熱進行熔煉，熔化成1050～1250℃的溶液；

對溶液取樣、分析；

為了保證溶液的質量，所用原料、覆蓋劑必須干燥；

熔化完畢后，轉入保溫爐進行靜置，有利于溶液內的氧化物、硫化物、碳化物的渣子上浮，將上浮的渣子除去，凈化熔體；

對靜置、除渣后的溶液取樣、分析結果，進行成分調整，保證溶液成分合格；

第三步，鑄造：對合格的溶液進行鑄造；

溶液經流槽到澆鑄管流入結晶器進行鑄造，鑄造時采用硼砂或碳黑覆蓋，并通入保護氣體對結晶器內熔體進行保護；

鑄造速度5.0-15.0m/h；冷卻水流量：100～1000l/min；

鑄錠寬620mm，厚度210mm，在此寬厚比時，有利于鑄錠的穩定鑄造以及熔渣的上浮，鑄造到帶材所需要的鑄錠長度時，停止鑄造。

第四步，鋸切：按所需長度在鋸床上鋸切鑄錠；

第五步，加熱：由步進式加熱爐對鑄錠進行加熱，加熱溫度780～980℃，加熱時長2-8小時，保溫3-7小時，鑄錠受熱均勻后出爐；

第六步，熱軋：鑄錠出爐后熱軋前使用高壓噴槍去除表面氧化皮，在熱軋設備上進行鑄錠開坯熱軋，熱軋帶坯總加工率≥90％，總道次9個，熱軋終軋道次后在熱軋輥道上進行噴水冷卻；

第七步，銑面：在雙面銑銑床上進行帶坯銑面以及邊部銑削，銑刀轉速700-900r/min，銑削速度8-20m/min，表面無起皮、無氧化坑、無粘連屑；

第八步，中間軋制：在四輥初軋機上對銑面后的熱軋帶坯進行中間軋制，軋制道次9個，平均軋制速度200m/min，軋制過程中采用乳液潤滑。

第九步，剪邊：在剪切設備上對中間軋制后的帶坯進行剪邊，剪邊寬度5-20mm，剪邊速度30-150m/min，采用活套零張力的方式進行開卷和卷取張力調整，避免前后張力變化過大產生表面劃傷；

第十步，酸洗：銅帶進行表面氧化皮清除以及鈍化處理，使用酸濃度在15％-20％的硫酸進行表面氧化皮的清理，濃度3～5‰的鈍化液進行表面鈍化處理，鈍化工作溫度保持在60～70℃，使用鈍化處理的目的是清洗后帶材可存放較長時間；使用后的廢酸進入處理系統進行分解處理，避免污染環境；

第十一步，成品軋制：在六輥軋機上進行成品軋制，軋輥粗糙度不大于0.2μm，軋制道次4個，平均軋制速度300m/min，前后張力根據實際情況進行調整；軋制成品道次時內圈張力加大，卷取至壁厚30mm后開始逐漸減小卷取張力，主要目的是避免雙級低溫退火時出現塌卷現象；

第十二步，雙級低溫退火：采用雙級低溫退火工藝，第一級低溫退火工藝退火溫度230-300℃，保溫時間2-10h，該溫度受冷變形的總加工率的影響并低于材料的軟化溫度，主要作用是削弱材料再結晶時的動力，減緩材料軟化的速度，然后降溫至室溫后，再升溫進行第二級低溫退火，退火溫度在260-330℃，保溫時間1-4h，退火中采用75％的高氫加25％氮氣氣氛進行保護；

第十三步，清洗：成品銅帶進行表面脫脂及鈍化，使用濃度0.5-2％的脫脂劑NC-500進行表面油灰的清理，濃度3～5‰的鈍化液進行表面鈍化處理，鈍化工作溫度保持在60～80℃；清洗后取性能檢測樣；

第十四步，性能檢測：取樣進行硬度、抗拉強度、屈服強度、延伸率、導電率、彎曲性能測試，所述的銅錫合金帶材的厚度為：1.0mm≤t≤3.0mm時，性能指標可達到：硬度Hv≥125、抗拉強度Rm≥420Mpa、屈服強度≥360Mpa、導電率≥85％IACS、延伸率A50≥7％、90°彎曲R/t＝1.0時不產生裂紋；

第十五步，成品剪切：用開卷無張力剪切設備對成品銅帶按合同尺寸要求進行剪切；

第十六步，包裝入庫：成品銅帶經檢驗合格后包裝入庫。