黃銅線材的冷連軋方法
【技術領域】
[0001] 本發明專利涉及一種黃銅線材的冷連軋工藝方法，特別是二元黃銅線材的冷連軋 工藝方法。
【背景技術】
[0002] 二元黃銅線材是由銅和鋅所組成的，具有較好的塑性，可用于機械零件制造。其傳 統的生產工藝流程主要為配料一熔煉一上引連鑄一多道次聯合拉伸、退火、酸洗一精拉一 成品檢驗、包裝、入庫，其中多道次聯合拉伸主要包括大拉絲一退火一酸洗一中拉絲一退火 -酸洗一小拉絲一退火一酸洗。該生產工藝流程長，設備相對簡單，而且生產的黃銅桿坯， 鑄態組織不致密、塑性差，這主要是由于在多道次聯合拉絲中的第一道大拉絲時，拉伸總變 形量有限，使黃銅鑄坯組織更加不致密，通過再結晶退火工藝也無法提高組織的致密性。另 一方面，二元黃銅的配料中常常添加廢雜銅，一些不溶于銅的高熔點物質容易聚集在材料 組織晶界上，進一步惡化黃銅冷加工性能，導致黃銅線材在中拉、小拉過程中頻繁斷線，需 要通過提高原料檔次或增加加工道次來改善斷線問題，增加了生產成本，降低了生產效率。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術中存在的問題，設計一種黃銅線 材的冷連軋方法，利用冷軋的較大總壓縮率，提高材料組織的致密度；取消了中拉絲、退火、 酸洗三道工序，縮短了工藝流程，降低了生產成本，提高了生產效率。
[0004] 解決本發明技術問題的方案是這樣的：一種黃銅線材的冷連軋方法，其特征在于 工藝步驟為
[0005] (1)配料：按光亮線20?40wt%、黃銅角料30?50wt%、鋅為余量以及不可避免雜 質，所述雜質總量除Ni以外不大于0. 4wt%的成分進行配比；
[0006] (2)熔煉：將光亮線、黃銅角料、鋅錠依次分批加入感應電爐內熔煉，熔煉溫度為 1030?1080°C，待全部金屬熔化后保溫；
[0007] (3)上引連鑄：銅水由結晶器從保溫爐內向上連續引出，桿坯規格08?15mm，牽 引速度1. 8?3. Om/min ;
[0008] (4)冷軋：黃銅上引桿坯通過多機架軋機連續軋到04?8mm，機架數量：4?14 只，乳制速度：1. 5?3m/s，總壓縮比1. 5?4.0,各道次壓縮比1. 10?1. 25,出線直徑不圓 度 < 0? 2mm ;
[0009] (5)退火；退火溫度550?580°C，保溫時間2?4h ;
[0010] (6)酸洗；
[0011] (7)拉伸：酸洗后的線坯經過多模拉絲機拉伸至留底規格，模具數量：4?10個，拉 伸速度：1. 5?3. 5m/s ;
[0012] (8)退火：退火溫度550?580°C，升溫時間0. 5?1. 5h，保溫時間2?4h ;
[0013] (9)酸洗；
[0014] (10)精拉：酸洗后的線坯經過成品拉絲機拉伸至成品規格，模具數量：1?12個， 拉伸速度：1. 5?3. 5m/s ;
[0015] (11)成品檢驗、包裝、入庫。
[0016] 優選，所述黃銅角料為普通黃銅，牌號為H62?H90,銅含量62. 5wt%?92. lwt% ; 常見雜質元素含量控制 Pb < 0? 05wt%，Bi < 0? Olwt%，Fe < 0? 20wt%，A1 < 0? 03wt%，Sn < 0? 15wt%，Si < 0? Olwt%，Ni < 0? 50wt%，除Ni以外的雜質元素含量總和< 0? 4wt%，質量 百分比，且金相組織中出現0相，則0相的比例< 10%。
[0017] 優選，所述步驟（6)和（9)酸洗是退火后的線坯在含15?20wt%H2S0 4、3? 5wt%HN03、余量為水的酸洗液中浸泡1?3min，再用清水沖洗干凈，最后用堿液中和線坯表 面殘留的酸液即可，通常在堿液池中浸泡10?20s即可。
[0018] 最后，所述步驟（5)退火是軋制后的線坯在井式爐中進行退火。所述步驟（8)退火 是拉伸后的線坯在井式爐中進行退火。
[0019] 增加一道冷軋工序，黃銅桿坯由放線機放線，經過一組壓輪預矯直后，由導衛送入 軋機機架，線坯依次經過平機架和立機架交替軋制后，在牽引機牽引力的作用下，最后通過 收線機收線。上引連鑄黃銅桿坯在軋輥作用下，變形過程始終處于受壓軸向延伸狀態，可消 除黃銅桿坯存有的氣孔和微小裂紋，使坯料組織的致密度顯著提高，避免黃銅線材在小拉 絲、精拉過程中斷線現象。
[0020] 本發明技術的優點在于：改變了傳統生產工藝中使用的大拉機和中拉機生產黃銅 線材的方法和金屬變形方式（即上引連鑄線材①12mm經大拉絲后為8. 5mm?8mm，再經中 拉絲后為6. 5mm?5. 5mm，然后經小拉絲后為3. Omm)。在上引連鑄黃銅桿坯后，增加一道冷 軋工序替代傳統的大拉工序，利用冷軋的較大總壓縮率，提高材料組織的致密度；取消了中 拉、退火、酸洗三道工序，縮短了工藝流程，降低生產成本，提高了生產效率。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合實施例子對本發明做進一步說明。
[0022] 以含 Cu63wt%，Zn37wt% 的 H63 黃銅為例：
[0023] 實例1 :在相同加工率條件下，黃銅上引連鑄012桿坯分別采用拉伸方法和冷軋 方法加工至0 7. 7的線坯。
[0024] (1)配料：按光亮線40wt%、黃銅角料30wt%、鋅錠以及不可避免雜質30wt%，所述雜 質總量除Ni以外不大于0. 4wt%的成分進行配比；
[0025] (2)熔煉：將光亮線、黃銅角料、鋅錠依次分批加入感應電爐內熔煉，熔煉溫度為 1030?1080°C，待全部金屬熔化后保溫；
[0026] (3)上引連鑄：銅水由結晶器從保溫爐內向上連續引出，桿坯規格〇12mm，牽引速 度 2. Om/min ;
[0027] (4)冷軋：黃銅上引桿坯通過多機架軋機連續軋到07. 7mm，機架數量為10只，乳 制速度為2. 3m/s，總壓縮比2. 43,各道次壓縮比1. 10?1.20,出線直徑不圓度< 0.2mm。
[0028] (5)退火；乳制后的線坯在井式爐中進行退火，退火溫度560°C，保溫時間3h ;
[0029] (6)酸洗：退火后的線坯在含15?20wt%H2S04、3?5wt%HN0 3、余量為水的酸洗液 中浸泡1?3min,再用清水沖洗干凈,最后在堿液池中浸泡10?20s即可；
[0030] (7)拉伸：酸洗后的線坯經過多模拉絲機拉伸至留底規格，模具數量4個，拉伸速 度：2. 7m/s ;
[0031] (8)退火：拉伸后的線坯在井式爐中進行退火，退火溫度560°C，升溫時間lh，保溫 時間3h ;
[0032] (9)酸洗：退火后的線坯在含15?20wt%H2S04、3?5wt%HN0 3、余量為水的酸洗液 中浸泡1?3min,用清水沖洗干凈,最后在堿液池中浸泡10?20s即可；
[0033] (10)精拉：酸洗后的線坯經過成品拉絲機拉伸至成品規格，模具數量：2個，拉伸 速度：2. 5m/s ;
[0034] (11)成品檢驗、包裝、入庫：成品經過外觀、性能檢驗合格后包裝入庫。
[0035] 比較例：
[0036] 拉伸工藝參數：〇12. 0 - <M0. 3 -扒皮至<M0. 0 (扒皮量0? 3mm) -小9.3 -小8.5 -小8.0 -小7.7,拉伸速度2. lm/s ;
[0037] 其中（6)?（11)工序與傳統工藝一樣，無變化。
[0038] 相關技術參數比較見下表：
[0039]
【主權項】
1. 一種黃銅線材的冷連軋方法，其特征在于工藝步驟為 (I) 配料：按光亮線20?40wt%、黃銅角料30?50wt%、鋅為余量以及不可避免雜質， 所述雜質總量除Ni以外不大于0. 4wt%的成分進行配比； (2 )熔煉：將光亮線、黃銅角料、鋅錠依次分批加入感應電爐內熔煉，熔煉溫度為 1030?1080°C，待全部金屬熔化后保溫； (3) 上引連鑄：銅水由結晶器從保溫爐內向上連續引出，桿坯規格08?15mm，牽引速 度 1. 8 ?3. Om/min ; (4) 冷軋：黃銅上引桿坯通過多機架軋機連續軋到04?8mm，機架數量：4?14只， 軋制速度：1. 5?3m/s，總壓縮比1.5?4.0,各道次壓縮比1. 10?1.25,出線直徑不圓度 < 0. 2mm ； (5) 退火；退火溫度550?580°C，保溫時間2?4h ; (6) 酸洗； (7) 拉伸：酸洗后的線坯經過多模拉絲機拉伸至留底規格，模具數量：4?10個，拉伸速 度：L 5 ?3. 5m/s ; (8) 退火：退火溫度550?580°C，升溫時間0. 5?1. 5h，保溫時間2?4h ; (9) 酸洗； (10) 精拉：酸洗后的線坯經過成品拉絲機拉伸至成品規格，模具數量：1?12個，拉伸 速度：1. 5 ?3. 5m/s ; (II) 成品檢驗、包裝、入庫。
2. 根據權利要求1所述的黃銅線材的冷連軋方法，其特征在于所述黃銅角料為普通黃 銅，牌號為H62?H90,銅含量62. 5wt%?92. lwt% ;常見雜質元素含量控制Pb < 0. 05wt%， Bi < 0. 01wt%,Fe < 0. 20wt%,Al < 0. 03wt°/〇, Sn < 0. 15wt%,Si < 0. 01wt%,Ni < 0. 50wt°/〇, 除Ni以外的雜質元素含量總和<0.4wt%，質量百分比，且金相組織中出現0相，則0相的 比例< 10%。
3. 根據權利要求1所述的黃銅線材的冷連軋方法，其特征在于所述步驟（6)和（9)酸洗 是退火后的線坯在含15?20wt%H 2S04、3?5wt%HN03、余量為水的酸洗液中浸泡1?3min， 再用清水沖洗干凈，最后用堿液中和線坯表面殘留的酸液即可。
4. 根據權利要求1所述的黃銅線材的冷連軋方法，其特征在于所述步驟（5)退火是軋 制后的線坯在井式爐中進行退火。
5. 根據權利要求1所述的黃銅線材的冷連軋方法，其特征在于所述步驟（8)退火是拉 伸后的線坯在井式爐中進行退火。
【專利摘要】一種普通黃銅線材的冷連軋方法，其特征在于工藝步驟為配料→上引連鑄黃銅桿坯料→冷軋→退火→酸洗→拉伸→退火→酸洗→成品精拉→成品檢驗、包裝、入庫；其中，冷軋步驟使黃銅桿坯料進冷連軋的總延壓縮比1.5～4.0，進線直徑為Φ8～15mm，經冷軋后出線直徑為4～8mm，出線直徑不圓度＜0.2mm。增加一道冷軋工序，可消除黃銅桿坯料存有的氣孔和微小裂紋，使坯料組織的致密度顯著提高，避免黃銅線材在中拉絲、小拉絲等拉伸過程中斷線現象。
【IPC分類】C22F1-08
【公開號】CN104593706
【申請號】CN201310529791
【發明人】葉東皇, 裘桂群, 巢國輝
【申請人】寧波金田銅業(集團)股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年10月31日