CN102230107A - 抗磁性服辅类黄铜带及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗磁性服辅类黄铜带，含有Cu，Pb，Fe，Co，Ni，所述铜带中Fe、Co、Ni的总含量小于等于0.05％。本发明与现有技术相比，主要技术优势体现在：所生产的抗磁性服辅类黄铜带能通过当前市场普遍使用的检针器的检验，同时，通过加热工序及冷轧工序，降低了原料中铁、钴、镍元素的含量。本发明还公开了该抗磁性服辅类黄铜带的生产工艺。

Description

抗磁性服辅类黄铜带及其生产工艺

技术领域：

本发明属于黄铜带及其生产工艺，特别属于抗磁性服辅类黄铜带及其生产工艺。

背景技术：

黄铜的机械性能和耐蚀性能良好，导电、电热性能比较高，比重小、色泽好，易于熔炼与加工，在铜带合金中应用极为广泛，由于其具有良好成型性能，在服辅类的钮扣行业的应用前景亦十分广阔，目前纽扣用黄铜产品主要为H62、H65及H68，其成分如表-1：

表-1 GB/T 5231-2001(加工黄铜化学成分)

随着服辅产品标准的不断提升和相关法律法规的健全，为确保服辅产品的安全性，目前市场流通的中高档服辅产品均要求通过检针机检验；检针机是一种铁磁性金属感应检测仪器，主要用于探测服装及其配件在制造过程中存在的断针，从而避免对用户造成伤害。

由于黄铜产品属金属类合金产品，内部通常含有铁磁性物质(铁钴镍)，若此类物质含量超标则可能被检针机误判为服辅产品内部存在断针而无法顺利过检。

发明内容：

本发明所要解决的第1个技术问题是：提供一种能通过当前市场普遍使用的检针器的抗磁性服辅类黄铜带；

本发明所要解决的第2个技术问题是：上述黄铜带的制备方法，尤其是磁性元素的控制方法。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种抗磁性服辅类黄铜带，含有Cu，Pb，Fe，Co，Ni，

所述的Fe、Co、Ni的总含量小于等于0.05％；

优选的Fe、Co、Ni的总含量小于等于0.04％；

优选的Fe、Co、Ni的总含量小于等于0.018％；

本发明的制备方法，包括以下工序：

1)熔铸工序：

2)加热、热轧工序：出锭温度为820～850℃，加热用时为4小时，出炉前确保锭坯温度均匀；

所得带坯厚度13.5mm、宽度340mm；

3)铣面工序：对热轧所得锭坯进行上、下表面铣削，双面铣削厚度约为0.9mm～1.0mm；

所得带坯厚度12.5mm、宽度340mm；

4)冷轧工序：采用7道次轧制工艺：12.5mm-9.5mm-7.5mm-6.0mm-4.9mm-4.0mm-3.34mm-2.5mm；

所得带坯厚度2.5mm、宽度315mm；

5)退火工序：预热区设定温度为635℃、加热区设定温度为645℃、保温区设定温度为625℃，退火周期为7小时；退火后锭坯物理性能按抗拉≥294N/mm²，延伸≥50％进行验收；

6)毛坯酸洗工序：使用重量浓度10～12％的硫酸溶液进行酸洗，并在90～110℃烘干。

7)半成品及成品轧制工序：

8)半成品及成品酸洗：

第一、二轧程酸洗工艺：使用重量浓度为6～8％的硫酸溶液进行酸洗，并在90～110℃烘干。

第三轧程酸洗工艺：该工序为成品酸洗，使用重量浓度为4～6％的硫酸溶液进行酸洗，并使用重量浓度为0.02％的钝化液进行钝化，并在90～110℃烘干。

9)检验工序：对成品表面、公差、带形及物理性能进行检测，若均符合验收标准的则视为合格品，否则定性为不良品；

成品性能值：杯突：9.45mm，晶粒细小(约0.030mm)

10)切边、包装工序：将来坯分剪成客户所需宽度，并对成品进行包装入库；

上述熔铸工序中，所用设备为工频有芯感应电炉及立式半连铸；

所述的加热工序中，所用设备为步进式加热炉，炉区分为预热、加热、保温三段，温度设定同时考虑合金性能、组织成分、尺寸大小、炉内温差等因素，H62、H68出锭温度为800～830℃，H65出锭温度约为800～850℃。

所述的热轧工序中，所用设备为二辊可逆式热轧机，采用稀乳液冷却润滑，来坯厚度为165mm，供坯厚度为13.5mm；H62、H65锭坯采用11道次轧制，H68锭坯采用13道次轧制；

所述的铣面工序中，所用设备为离线铣面机，分别对带坯上下表面进行铣削，双面铣削厚度0.9～1.0mm，铣后锭坯表面应无明显擦划伤、夹杂(砂)、气眼，导角圆滑，刀纹细浅；

所述冷轧工序中，所用设备为四辊可逆式冷轧机，其主要作用是使轧件厚度不断变薄、长度不断延伸，从而得到顾客所需成品厚度；依据轧制精度可将轧制分为粗轧、中轧、精轧三大类，其中粗轧后设有裁边工序以消除铜带边部裂纹、开裂等缺陷；

所述的退火工序，所用设备分为推杆式退火炉及钟罩式退火炉，其主要用于消除黄铜合金的加工硬化，使之重新恢复塑性以保障后续加工的顺利进行；依据硬化程度、合金成分、性能要求调整保温温度和保温时间；退火设定温度为390～650℃，退火周期为7.0～20小时；

所述的酸洗工序，其主要作用在于清洁铜带表面，用于清除(洗)残留润滑介质、退火污物、表面氧化层等，主要设有放卷、酸洗、水洗、水刷、烘干、立卷等装置，其中成品酸洗设有钝化装置。

所述检验工序，其主要用于检验成品合格性，主要包括尺寸公差、表面质量、带形质量、物理性能四大方面，对以上四项检验均合格者视为合格品，方可对其实施成品裁边、剖条；

由于在普通黄铜中，锌大量固溶于铜，从Cu-Zn二元系相图中可见，固态下分别具有α，α+β相，在454～468℃由β(无序固溶体)→β’(有序固溶体)转变。含锌量小于36％时，其组织是α固溶体，α黄铜塑性好，可冷、热加工，其室温伸长率随含锌量的增加而增大，到30％～32％锌时达极大值，两次中间退火的加工率可达70％～90％。黄铜热加工前的加热既能使α黄铜软化，又能消除枝晶偏析及高锌时出现的少量β，进一步改善室温塑性。含锌量在36％～46.5％时，其组织是(α+β)两相黄铜，(α+β)黄铜在室温下含有硬而脆的有序相β’，故强度高、塑性低，且较α黄铜易于加工硬化，随着β’相的增加，两相黄铜的塑性剧烈降低，冷加工时要严格控制加工率。但(α+β)黄铜的β相在高温下比α相更易软化，故(α+β)黄铜常加热到β区的温度范围内进行热加工，但加热温度不宜超过(α+β)/β’分界线太远，其最佳的加热条件是使合金组织中仍保留少量的α相限制β相晶粒长大，避免开裂。

黄铜的晶粒度对其冷加工性能有较大的影响，黄铜半成品退火后的力学性能及冷变形性能主要取决于晶粒尺寸。细晶粒组织的合金强度高，加工成形后表面质量好，但变形抗力较大，成形难度大。粗晶粒组织易加工，但表面质量不好，疲劳性能也差。黄铜的晶粒度与工艺参数、合金成分、原始组织等有关，因此，在制订生产工艺时应予以充分考虑。

本发明与现有技术相比，主要技术优势体现在：所生产的抗磁性服辅类黄铜带能通过当前市场普遍使用的检针器的检验，同时，通过加热工序及冷轧工序，降低了原料中铁、钴、镍元素的含量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细的说明。

本实例所使用阴极铜符合国标GB/T 467-1997，所使用锌锭符合国标GB/T470-2008，所使用其他铜料的重量百分成份为：Cu≥99.80％，Pb≤0.025％，Fe≤0.025％，P≤0.01％；

实施例1：八级抗磁黄铜带H65 0.23×305M生产工艺

1、熔铸工序：本实例按阴极铜3：二类料1，余量为锌锭进行投炉，所得锭坯成分重量百分比为：

铜：64.5、铅：0.0025、铁：0.0022、钴：0.0050、镍：0.0018、磷：0.0019、其他杂质元素：0.05、余量为锌。

所得锭坯尺寸为：厚度165mm、宽度305mm、长度4000mm；

2、加热、热轧工序：加热保温区设定温度为920℃，实际出锭温度为820～850℃，加热用时为4小时，出炉前确保锭坯温度均匀；锭坯出炉后使用11道次热轧轧制工艺：165mm-145mm-120mm-95mm-72mm-55mm-42mm-32mm-25mm-20mm-16mm-13.5mm；

所得带坯厚度13.5mm、宽度340mm；

3、铣面工序：对热轧所得锭坯进行上、下表面铣削，双面铣削厚度约为0.9mm～1.0mm；

所得带坯厚度12.5mm、宽度340mm；

4、冷轧、裁边工序：采用7道次轧制工艺：12.5mm-9.5mm-7.5mm-6.0mm-4.9mm-4.0mm-3.34mm-2.5mm；粗轧前两道次对锭坯表面缺陷进行打磨、消除以保障供坯质量，轧后对粗轧毛坯进行裁边；

所得带坯厚度2.5mm、宽度315mm；

5、退火工序：预热区设定温度为635℃、加热区设定温度为645℃、保温区设定温度为625℃，退火周期约为7小时；退火后锭坯物理性能按抗拉≥294N/mm²，延伸≥50％进行验收；

6、毛坯酸洗工序：使用重量浓度10～12％的硫酸溶液进行酸洗，并在90～110℃烘干。

7、半成品及成品轧制、退火工艺见表-4；

表-4 半成品及成品生产工艺

8、半成品及成品酸洗工艺：

第一、二轧程酸洗工艺：使用重量浓度为6～8％的硫酸溶液进行酸洗，并在90～110℃烘干。

第三轧程酸洗工艺：该工序为成品酸洗，使用重量浓度为4～6％的硫酸溶液进行酸洗，并使用重量浓度为0.02％的钝化液进行钝化，并在90～110℃烘干。

9、检验工序：对成品表面、公差、带形及物理性能进行检测，若均符合验收标准的则视为合格品，否则定性为不良品；

成品性能值：杯突：9.45mm，晶粒细小(约0.030mm)

10、切边、包装工序：将来坯宽度315mm分剪成客户所需宽度305mm，即成品为：H65 0.23×305M，并对成品进行包装入库；

实施例2：六级抗磁黄铜带H62 0.23×305Y生产工艺

1、熔铸工序：本实例按二类料1：本厂H65回料1，余量为锌锭进行投炉，所得锭坯主要成分重量百分比为：

铜：62.5、铅：0.0060、铁：0.0190、钴：0.004、镍：0.0066、磷：0.0026、其他杂质元素：0.042、余量为锌。

所得锭坯尺寸为：厚度165mm、宽度305mm、长度4000mm；

2、加热、热轧、铣面、冷轧、裁边、退火、毛坯酸洗工序与实施例1相同；

3、半成品及成品生产工艺见表-5；

表-5 半成品及成品生产工艺

4、半成品及成品酸洗工艺：

第一、二轧程酸洗工艺：使用重量浓度为6～8％的硫酸溶液进行酸洗，并在90～110℃烘干。

第三轧程酸洗工艺：该工序为成品酸洗，使用重量浓度为4～6％的硫酸溶液进行酸洗，并使用重量浓度为0.02％的钝化液进行钝化，并在90～110℃烘干。

5、检验、切边、包装工序与实施例1相同；

H62 0.23×305Y成品性能值：杯突：6.10mm，HV：152

实施例1中铁钴镍中的总百分含量为0.008；实施例2中铁钴镍中的总百分含量为0.0024；：实施例1、2所生产的抗磁性服辅类黄铜带能通过当前市场普遍使用的检针器的检验。

Claims (4)

1.一种抗磁性服辅类黄铜带，含有Cu，Pb，Fe，Co，Ni，其特征在于：所述的Fe、Co、Ni的总含量小于等于0.05％。

2.根据权利要求1所述的一种抗磁性服辅类黄铜带，其特征在于：所述的Fe、Co、Ni的总含量小于等于0.04％；

3.根据权利要求2所述的一种抗磁性服辅类黄铜带，其特征在于：所述的Fe、Co、Ni的总含量小于等于0.018％；

4.权利要求1所述的一种抗磁性服辅类黄铜带制备方法，包括以下工序：

1)熔铸工序；2)加热、热轧工序；3)铣面工序；4)冷轧工序；5)退火工序；6)毛坯酸洗工序；7)半成品及成品轧制工序；8)半成品及成品酸洗；9)检验工序；10)切边、包装工序，其特征在于：

所述的加热、热轧工序中，出锭温度为820～850℃，用时为4小时；

所述的冷轧工序中，采用7道次轧制工艺：12.5mm-9.5mm-7.5mm-6.0mm-4.9mm-4.0mm-3.34mm-2.5mm。