一種鉛黃銅棒材的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鉛黃銅棒材的生產(chǎn)工藝，通過鑄錠—擠壓—盤拉刨皮—連拉連退—聯(lián)合拉拔后得到鉛黃銅棒材，根據(jù)此種生產(chǎn)工藝得到的鉛黃銅棒材的再結(jié)晶晶粒細小，α相被眾多細小的顆粒狀β相分割成相對孤立的小塊狀組織，提高了鉛黃銅棒材的切削性能。
【專利說明】
一種鉛黃銅棒材的生產(chǎn)工藝
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種鉛黃銅棒材的生產(chǎn)工藝。
【背景技術】
[0002]鉛黃銅之所以具有優(yōu)良的切削性能，主要是因為Pb元素在組織中以軟質(zhì)點的形式存在，隔斷了黃銅基體的連續(xù)性，使得鉛黃銅棒材在車床上加工時斷肩容易。
[0003]Φ 2.0?6.0mm小規(guī)格鉛黃銅棒材生產(chǎn)工藝過程:鑄錠一擠壓一盤拉一井式爐退火一酸洗一聯(lián)合拉拔，這種工藝生產(chǎn)的鉛黃銅棒材雖然能滿足中低速自動車床的加工要求，但是隨著機械切削加工不斷向自動化、高速化和精密化方向發(fā)展，對材料的切削性提出更高的要求，在某些特殊加工領域，這種工藝生產(chǎn)的鉛黃銅棒材已經(jīng)不適應高速、精密車床的加工要求。
[0004]主要原因是鉛黃銅井式爐退火溫度范圍為500?600°C，退火保溫時間通常在120?360分鐘，由于退火溫度高、保溫時間長，再結(jié)晶組織粗大，α相和β相呈塊狀分布，α相之間相互連通，由于α相質(zhì)軟，β相質(zhì)硬，質(zhì)軟的α相如果相互連通，切削加工時不易斷肩和排肩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對以上不足之處，本發(fā)明提供了一種青黃銅棒材的生產(chǎn)工藝。
[0006]—種鉛黃銅棒材的生產(chǎn)工藝，所述生產(chǎn)工藝包括以下步驟:
[0007](I)將原料在1030?1090°C熔煉，再倒入保溫爐靜置5?20分鐘；
[0008](2)水平連鑄:將熔化后的銅水進行水平連鑄，鑄錠規(guī)格為Φ 80?Φ 200mm ；
[0009](3)鑄錠加熱:鑄錠在550?750°C加熱0.5?2小時；
[0010](4)擠壓:加熱好的鑄錠進行脫皮擠壓，擠壓壓力為5?20MN，擠壓坯規(guī)格范圍Φ 4?8mm;
[0011](5)盤拉刨皮:擠壓坯進行盤拉刨皮，加工率控制在2?10% ;
[0012](6)連拉連退:盤拉刨皮后的線坯經(jīng)過連拉連退機組拉伸，進線規(guī)格Φ4?8mm，出線規(guī)格Φ 2.2?Φ 6.2mm，在線退火屬于連續(xù)展開式退火，退火線速度為150?400m/min，退火修正系數(shù)為3.0?10.0;
[0013](7)聯(lián)合拉拔:連拉連退后的Φ 2.2?Φ6.2mm線還經(jīng)聯(lián)合拉拔出Φ 2.0?Φ6.0mm的棒材；
[0014](8)成品檢驗、包裝、入庫。
[0015]所述步驟(2)中水平連鑄的各工藝參數(shù)為:牽引速度3 X 14?15 X 104ym/s，牽引行程4 X 14?12 X 104μπι，停車時間10?120ms，反退速度3 X 14?14 X 104ym/s，反退行程0.2X 14?6 X 104μπι，退停時間5?10ms，鑄錠在半自動臥式金屬帶鋸床上進行鋸切，鋸切長度300?600mmo
[0016]所述步驟(3)中，鑄錠在中頻感應加熱爐里按裝料速度8?20根/小時進行加熱。
[0017]所述步驟(4)中，加熱好的鑄錠在800?1800噸反向擠壓機上進行脫皮擠壓，壓余厚度控制在10_25mm，同時擠出線還數(shù)量I?4根，擠壓還盤圓方式收線。
[0018]所述步驟(5)中，一盤擠壓坯的頭部和另一盤擠壓坯的尾部加熱至550?700°C接頭，然后經(jīng)過倒立式拉絲機盤拉和刨皮，刨皮量0.1?0.3mm，盤拉后每盤卷重控制在500?I500kgο
[0019]所述步驟(6)中，連拉連退機組的模具數(shù)量為I?4只，拉伸速度I?8m/s，。
[°02°]所述步驟(7)中，聯(lián)合拉拔使用2t聯(lián)合拉拔機組，拉拔速度0.5?1m/s，棒材定尺長度2?3.5m。
[0021]本發(fā)明通過改變現(xiàn)有鉛黃銅盤線的退火方式，使得鉛黃銅再結(jié)晶組織由粗大變?yōu)榧毿?，組織形貌為:α相被眾多細小的顆粒狀β相分割成相對孤立的小塊狀，經(jīng)過試驗驗證，內(nèi)部組織細小的鉛黃銅棒材，切削性能得到顯著提高，能滿足高速自動車床的加工要求。
【附圖說明】
[0022]圖1為通過實施例1(右)和比較例I (左)的生產(chǎn)工藝所得到的型號為C3604 Φ 5mm鉛黃銅棒材的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2為通過實施例1(右)和比較例I (左)的生產(chǎn)工藝所得到的型號為C3604 Φ 5mm鉛黃銅棒材的車肩形貌；
[0024]圖3為通過實施例1(右)和比較例I (左)的生產(chǎn)工藝所得到的型號為C3604 Φ 5mm鉛黃銅棒材的鉆肩形貌；
[0025]圖4為通過實施例2(右)和比較例2(左)的生產(chǎn)工藝所得到的型號為HPb59_l?4.2mm鉛黃銅棒材的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖5為通過實施例2(右)和比較例2(左)的生產(chǎn)工藝所得到的型號為HPb59_l?4.2mm鉛黃銅棒材的車肩形貌；
[0027]圖6為通過實施例2(右)和比較例2(左)的生產(chǎn)工藝所得到的型號為HPb59_l?
4.2mm鉛黃銅棒材的鉆肩形貌。
【具體實施方式】
[0028]實施例1
[0029]一種鉛黃銅棒材的生產(chǎn)工藝，所述鉛黃銅棒材的型號為C3604? 5mm，所述生產(chǎn)工藝包括以下步驟:
[0030](I)按C3604鉛黃銅棒材的成分進行配料，將配料分批加入感應電爐內(nèi)熔煉，熔煉溫度為1040°C，待全部金屬熔化后靜置5?20分鐘；
[0031](2)水平連鑄:銅水由結(jié)晶器從保溫爐內(nèi)水平連續(xù)引出，鑄錠規(guī)格Φ120_，牽引速度6Χ 104口111/8，牽引行程7\ 104μηι，停車時間50ms，反退速度6Χ 104ym/s，反退行程I X 104μm，退停時間20ms，鑄錠在半自動臥式金屬帶鋸床上進行鋸切，鋸切長度500mm;
[0032](3)鑄錠加熱:鑄錠在中頻感應加熱爐里按裝料速度11根/小時進行加熱，加熱到溫度620 °C，保溫0.8小時；
[0033](4)擠壓:加熱好的鑄錠在1250噸反向擠壓機上進行脫皮擠壓，擠壓力10MN，壓余厚度控制在15mm，擠壓還規(guī)格為Φ 6.5mm，同時擠出線還數(shù)量4根，擠壓還盤圓方式收線。
[0034](5)盤拉刨皮:一盤擠壓坯的頭部和另一盤擠壓坯的尾部加熱至600°C接頭，然后經(jīng)過倒立式拉絲機盤拉和刨皮，加工率控制在7 %，刨皮量0.25mm，盤拉后每盤卷重控制在
I200kgο
[0035](6)連拉連退:盤拉刨皮后的線坯經(jīng)過連拉連退機組拉伸，模具數(shù)量2只，進線規(guī)格Φ 6mm,出線規(guī)格Φ 5.4mm，拉伸速度4.8m/s，在線退火線速度為245m/min，退火修正系數(shù)3.4。
[0036](7)聯(lián)合拉拔:連拉連退后的Φ 5.4mm線還經(jīng)過2t聯(lián)合拉拔機組拉拔出Φ 5.0mm的棒材，拉拔速度2m/s，棒材定尺長度2.5m。
[0037](8)成品檢驗、包裝、入庫。
[0038]按照上述生產(chǎn)工藝生產(chǎn)得到的C3604?5mm鉛黃銅棒材的再結(jié)晶晶粒細小，α相被眾多細小的顆粒狀β相分割成相對孤立的小塊狀組織，提高了 C3604 Φ 5mm鉛黃銅棒材的切削性能，如圖1-3所示。
[0039]實施例2
[0040]—種鉛黃銅棒材的生產(chǎn)工藝，所述鉛黃銅棒材的型號為HPb59-l? 4.2mm，所述生產(chǎn)工藝包括以下步驟:
[0041 ] (I)按HPb59_l鉛黃銅棒材的成分進行配料，將配料分批加入感應電爐內(nèi)熔煉，熔煉溫度為1045°C，待全部金屬熔化后倒入保溫爐靜置10分鐘；
[0042](2)水平連鑄:銅水由結(jié)晶器從保溫爐內(nèi)水平連續(xù)引出，鑄錠規(guī)格Φ160_，牽引速度10 X 104μπι/ s，牽引行程10 X 104μηι，停車時間10ms，反退速度10 X 1 Vm/ s，反退行程5 XI OVn，退停時間80ms，鑄錠在半自動臥式金屬帶鋸床上進行鋸切，鋸切長度500mm;
[0043](3)鑄錠加熱:鑄錠在中頻感應加熱爐里按裝料速度10根/小時進行加熱，加熱到溫度650°(:，保溫1.5小時；
[0044](4)擠壓:加熱好的鑄錠在1250噸反向擠壓機上進行脫皮擠壓，擠壓力15MN，壓余厚度控制在15mm，擠壓還規(guī)格范圍Φ 6mm，同時擠出線還數(shù)量2根，擠壓還盤圓方式收線。
[0045](5)盤拉刨皮:一盤擠壓坯的頭部和另一盤擠壓坯的尾部加熱至600°C接頭，然后經(jīng)過倒立式拉絲機盤拉和刨皮，加工率控制在6.5%,刨皮量0.2mm，盤拉后每盤卷重控制在100kg0
[0046](6)連拉連退:盤拉刨皮后的線坯經(jīng)過連拉連退機組拉伸，模具數(shù)量3只，進線規(guī)格Φ 5.6mm,出線規(guī)格Φ 4.8mm，拉伸速度5m/s，在線退火線速度為260m/min，退火修正系數(shù)3.2。
[0047](7)聯(lián)合拉拔:連拉連退后的Φ 4.8mm線坯經(jīng)過2t聯(lián)合拉拔機組拉拔出Φ 4.2mm的棒材，拉拔速度2.2m/s，棒材定尺長度2.5m。
[0048](8)成品檢驗、包裝、入庫。
[0049]按照上述生產(chǎn)工藝生產(chǎn)得到的HPb59_lΦ4.2mm鉛黃銅棒材的再結(jié)晶晶粒細小，α相被眾多細小的顆粒狀β相分割成相對孤立的小塊狀組織，提高了HPb59-l Φ 4.2mm鉛黃銅棒材的切削性能，如圖4-6所示。
[0050]比較例I
[0051 ] 一種鉛黃銅棒材的生產(chǎn)工藝，所述鉛黃銅棒材的型號為C3604? 5mm，所述生產(chǎn)工藝與實施例1相同，只是在步驟(6)中采用井式爐退火，退火溫度為540°C，升溫時間50分鐘，保溫時間為210分鐘，并在退火之后經(jīng)過酸洗后進行聯(lián)合拉拔。
[0052]按照上述生產(chǎn)工藝生產(chǎn)得到的C3604? 5mm鉛黃銅棒材，由于退火溫度高、保溫時間長，再結(jié)晶組織粗大，α相和β相呈塊狀分布，α相之間相互連通，由于α相質(zhì)軟，β相質(zhì)硬，質(zhì)軟的α相如果相互連通，切削加工時不易斷肩和排肩，如圖1-3所示。
[0053]比較例2
[0054]一種鉛黃銅棒材的生產(chǎn)工藝，所述鉛黃銅棒材的型號為HPb59-l? 4.2mm，所述生產(chǎn)工藝與實施例2相同，只是在步驟(6)中采用井式爐退火，退火溫度為560°C，升溫時間50分鐘，保溫時間為180分鐘，并在退火之后經(jīng)過酸洗后進行聯(lián)合拉拔。
[0055]按照上述生產(chǎn)工藝生產(chǎn)得到的HPb59-l Φ 4.2mm鉛黃銅棒材，由于退火溫度高、保溫時間長，再結(jié)晶組織粗大，α相和β相呈塊狀分布，α相之間相互連通，由于α相質(zhì)軟，β相質(zhì)硬，質(zhì)軟的α相如果相互連通，切削加工時不易斷肩和排肩，如圖4-6所示。
[0056]上述參照實施例對鉛黃銅棒材的生產(chǎn)工藝進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應屬本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種鉛黃銅棒材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述生產(chǎn)工藝包括以下步驟: (1)將原料在1030?1090°C熔煉，再倒入保溫爐靜置5?20分鐘； (2)水平連鑄:將熔化后的銅水進行水平連鑄，鑄錠規(guī)格為Φ80?Φ 200mm ； (3)鑄錠加熱:鑄錠在550?750°C感應加熱0.5?2小時； (4)擠壓:加熱好的鑄錠進行脫皮擠壓，擠壓壓力為5?2O M N，擠壓坯規(guī)格范圍Φ 4?8mm； (5)盤拉刨皮:擠壓坯進行盤拉刨皮，加工率控制在2?10% ; (6)連拉連退:盤拉刨皮后的線坯經(jīng)過連拉連退機組拉伸，進線規(guī)格Φ4?8mm，出線規(guī)格Φ 2.2?Φ 6.2mm，在線退火屬于連續(xù)展開式退火，退火速度線為150?400m/min，退火修正系數(shù)為3.0?4.0; (7)聯(lián)合拉拔:連拉連退后的Φ2.2?Φ 6.2mm線還經(jīng)聯(lián)合拉拔出Φ 2.0?Φ 6.0mm的棒材； (8)成品檢驗、包裝、入庫。2.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(2)中水平連鑄的各工藝參數(shù)為:牽引速度3 X 14?15 X 104ym/s，牽引行程4 X 14?12 X 104μπι，停車時間10?120ms，反退速度3 X 14?14 X 1Ws，反退行程0.2 X 14?6 X 104μπι，退停時間5?10ms，鑄錠在半自動臥式金屬帶鋸床上進行鋸切，鋸切長度300?600mm。3.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(3)中，鑄錠在中頻感應加熱爐里按裝料速度8?20根/小時進行加熱。4.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(4)中，加熱好的鑄錠在800?1800噸反向擠壓機上進行脫皮擠壓，壓余厚度控制在10-25mm，同時擠出線坯數(shù)量I?4根，擠壓坯盤圓方式收線。5.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(5)中，一盤擠壓坯的頭部和另一盤擠壓坯的尾部加熱至550?700°C接頭，然后經(jīng)過倒立式拉絲機盤拉和刨皮，刨皮量0.1?0.3mm，盤拉后每盤卷重控制在500?1500kg。6.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(6)中，連拉連退機組的模具數(shù)量為I?4只，拉伸速度I?8m/s。7.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(7)中，聯(lián)合拉拔使用2t聯(lián)合拉拔機組，拉拔速度0.5?I Om/s，棒材定尺長度2?3.5m。
【文檔編號】B21C37/04GK105821357SQ201610325744
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】葉東皇, 羅繼華
【申請人】安徽鑫科新材料股份有限公司