CN102451893B - 合金线材的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种合金线材的制造方法，其中，包括以下步骤：第一步、非真空下安装引坯杆：在抽真空前安装引坯杆；第二步、真空熔化：对已加好的原料的熔炼炉抽真空，送电熔化；第三步、非真空下引坯杆与水平连续铸造机相连；第四步、水平连铸：启动铸造机，通过控制拉停、拉速、冷却水流量进行铸造棒坯，实现由原料至含铅铍铜棒坯的转变；第五步、拉伸及热处理：盘卷棒材的拉伸加工和热处理交替进行直到产品直径接近成品尺寸；第六步、矫直定尺：进行矫直、定尺。与现有技术相比，本发明的有益效果是：设备投入少、控制难度低、成材率高、能耗低，产品性能完全达到ASTMB196《铍铜棒材》国际先进标准产品水平。

Description

合金线材的制造方法
技术领域
本发明涉及一种合金线材的制造方法，尤其是涉及一种含铅铍铜合金棒线材的制造方法。
背景技术
含铅铍铜合金目前主要用于射频连接器及路线板检测的电子探针，通常的，这些行业均采用高速自动车床把棒材加工为特定的零件，如同轴连接器内导体等，为了实现较高的尺寸精度和保证生产效率，必须降低零件加工过程的切削力以便于清理车屑。
为此，世界最大的铍铜企业美国Brush wellman公司和日本NGK公司在铍铜合金中加入铅以改善车屑加工性能，但由于铍铜合金加入一定量铅元素。后会产生高温脆性(铅元素几乎不固溶于铍铜合金，在700℃以上液相分布于晶界)，造成热挤压或连铸引锭后非常易断裂。
现有的铍铜生产工艺，如图1所示，包括以下步骤：
1、半连续或铁模铸园锭；2、热挤压；3、拉伸及热处理；而这样的工艺在热挤压环节由于铍铜合金加入一定量铅元素后在正常挤压温度区间(720℃-790℃会产生高温脆性(铅元素几乎不固溶于铍铜合金，在700℃以上液相分布于晶界)，造成挤出棒坯非常易碎裂，以致国内装备水平无法生产该种材料。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种含铅铍铜棒合金线材的制造方法，可有效的解决加入铅元素后导致的棒坯挤压成型困难问题。
本发明的目的通过提供以下技术方案实现：
一种合金线材的制造方法，其中，包括以下步骤：
第一步、非真空下安装引坯杆：在抽真空前安装引坯杆；
第二步、真空熔化：对已加好的原料的熔炼炉抽真空，送电熔化；
第三步、非真空下引坯杆与水平连续铸造机相连；
第四步、水平连铸：启动铸造机，通过控制拉停、拉速、冷却水流量进行铸造棒坯，实现由原料至含铅铍铜棒坯的转变；
第五步、拉伸及热处理：盘卷棒材的拉伸加工和热处理交替进行直到产品直径接近成品尺寸；
第六步、矫直定尺：进行矫直、定尺。
进一步地，在所述第四步和第五步之间，还包括一旋转锻造或轧制步骤：由于铸坯塑性低不适应直接进行拉伸加工，采用常温旋转锻造或轧制方法作为铸坯向拉伸加工前进行再结晶热处理的变形量准备，提高致密度并以改善组织。
再进一步地，在所述第六步后，还包括一磨光步骤：经过磨床加工以达到精密的尺寸和完好的表面。
所述磨床为无心磨床。
再进一步地，在所述第一步前，首先在真空无心感应熔炼炉的坩埚底部位于最底线圈的下面坩埚处开孔安装水平连铸结晶器，在水平连铸结晶器中的石墨管内孔通过气相沉积的方法，生成一层金刚石正四面体结构薄膜，通过这种致密连续的表面结构减轻了与铍元素的反应趋势和速度，使水平连铸结晶器中的石墨管的工作寿命具有生产可行性。
再进一步地，在抽真空前安装引坯杆，采用单孔或双孔结晶器，安装一支或两支引坯杆。
更进一步地，在第三步中，先将工艺温度提升至1100℃～1250℃范围后打开炉罩；再把已装在结晶器内的引坯杆与铸造机连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：设备投入少、控制难度低、成材率高、能耗低，产品性能完全达到ASTMB196《铍铜棒材》国际先进标准产品水平。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为铍铜生产工艺流程图。
图2为本发明最佳实施方式合金线材制造方法的流程图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的最佳实施方式。
引锭后非常易断裂的原因主要包括两点：
1、由于合金的氢含量高造成铸坯的组织疏松并降低了液态流动性造成连铸补缩时铜水跟不上，产生裂纹；
2、由于合金中的铍元素在液态下易于水平连铸结晶器中的石墨管中的菱面体结构与六方结构混杂的松散石墨进行反应生成碳铍化合物(Be2C)，快速造成石墨管内孔的粗糙损伤，造成连铸的拉出困难以致由于拉力过大造成棒坯断裂。
本发明采用真空熔炼的方法控制合金的氢含量，减少了铸坯的组织疏松并改善了补缩的铜水流动性，同时通过在水平连铸结晶器中的石墨管内孔通过气相沉积的方法，生成一层金刚石正四面体结构薄膜，通过这种致密连续的表面结构减轻了与铍元素的反应趋势和速度，使水平连铸结晶器中的石墨管的工作寿命具有生产可行性。随后为了改变连铸棒坯的铸造组织性能，以适应减径拉伸加工，本发明对连铸棒坯进行一到三次的常温旋转锻造并配合再结晶热处理。最后再通过拉伸、热处理、矫直、磨光等工序至成品。
本发明的含铅铍铜棒合金线材制造方法是这样的：
首先在真空无心感应熔炼炉的坩埚底部位于最底线圈的下面坩埚处开孔安装水平连铸结晶器(结晶器中的石墨管内孔通过气相沉积的方法生成一层金刚石正四面体结构薄膜)，其次，包括以下步骤：
S100、非真空下安装引坯杆：在抽真空前安装引坯杆，可采用单孔或双孔结晶器，安装一支或两支引坯杆；
S101、真空熔化：对已加好的原料的熔炼炉抽真空，送电熔化；
S102、非真空下引坯杆与水平连续铸造机相连：至工艺温度1100℃～1250℃范围后打开炉罩，把已装在结晶器内的引坯杆与铸造机连接；
S103、水平连铸：启动铸造机，通过控制拉停、速度、冷却水流量进行铸造棒坯，实现由原料至含铅铍铜棒坯的转变；
S104、旋转锻造或轧制：为了改善铸造棒坯的致密度和组织，以便于拉伸加工，本方法采用常温旋转锻造或轧制方法作为铸坯向拉伸加工前进行再结晶热处理，以改善组织；
S105、拉伸及热处理：盘卷棒材的拉伸加工和热处理交替进行直到产品直径接近成品尺寸；
S106、矫直定尺：进行矫直、定尺；
S107、磨光：经过无心磨床加工以达到精密的尺寸和完好的表面。
以下通过一直径Φ7含铅铍铜棒的具体实施例来进一步说明本发明的含铅铍铜棒合金线材制造方法：
在50kg真空无心感应熔炼炉底部线圈的下面安装单孔或双孔，内孔Φ12的连续结晶器，在坩埚壁内装入热电偶。
在结晶器内插入长约300mm的引坯杆。
在坩埚加入原料后抽真空至-0.1MPa以下，送电熔化，升温至1200℃以上保温以充分熔化原料并脱去液态铜水中气体。
去除真空在铜水表面加入鳞片石墨覆盖剂，把引坯杆与铸造机相连，进行水平连续铸造，采用停-拉-停-拉动作反复进行，炉温1100℃～1250℃，拉速0.3～0.9米/分，拉停节距长度7～20mm，坯料从结晶器拉出后采用外部水冷却至常温。坯料直径Φ11.8～Φ11.95mm，打圈。
把直径Φ11.58的打卷含铅铍铜棒坯通过放料架送入旋转锻造机加工至外径Φ10.5打卷，750℃再结晶退火，再次进行旋锻至Φ9.5，再次750℃再结晶退火后转入拉丝机进行拉伸减径加工，中间进行软化退化直至加工到Φ8.2，在750℃-800℃温度下进行热处理，再拉伸加工至Φ7.2，从而实现TD04状态(固溶热处理+冷加工硬化状态)，继续经过矫直、定尺、磨光工序，实现Φ7.0(+0-0.01)×2500mm，，化学成分：铜97.5％、Be1.85％、Pb0.35％、Co0.25％、杂质余量，状态TD04的成品。其它技术指标如下：
符合ASTM B 196/B 196M<<Copper-Beryllium Alloy Rod and Bar>>各项要求，并得到内资和外资用户的好评。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、真空熔炼同炉体水平连铸含铅铍铜棒坯工艺避开的含铅铍铜棒因具有高温脆性不适合热挤压生产坯料的加工性能缺陷。坯料成材率由热挤压的15-20％提高至95％，从而具有了经济生产的可行性；
2、避免使用中温恒温过程挤压机，由于含铅铍铜棒在700℃以上具有高温脆性(Pb相几乎不固溶与Cu、Be2相，而以液相分布于晶界上)，要实现有铸锭热挤压或轧制生产棒坯的过程，必须把温度控制在材料再结晶温度550℃以上和700℃以下的区间，由于温度较低，常规挤压机及模具难以承受该材料的变形抗力，必须使用大吨位挤压机和特种模具，同时由于挤压过程产生的变形热会使温度上升超出700℃，造成废品，挤压机同时必须具备根据温度来调节挤压速度的性能。事实上，国内目前适应中温高刚度恒温过程挤压机及模具的制造尚处于研发阶段。本方法不使用该设备从而实现了含铅铍铜棒的生产，同时设备投资少；
3、本方法生产的棒坯卷重不受挤压机能力限制，只与真空炉容量有关，卷重大，成材率高；
4、本生产过程为短流程生产过程，由原料熔化后直接成为棒坯，而挤压法在原料熔化后先成为短圆铸锭再加热一次进行挤压。本方法降低了能耗；
5、只需采用国内设备结合本方法就达到了了国外大投入的高端设备才能实现的质量水平。
中国作为世界高端连接器产品生产、销售的第一大国，关键原材料含铅铍铜合金棒线材原来完全依赖从美国和日本及其层层经销商进口购买，价格高交期长，目前采用该项技术生产的该产品结束了国内不能生产含铅铍铜合金棒线材的现状，产品受到国内依赖于进口高价垄断同类产品的内外资企业极大地欢迎，为增我国射频连接器行业和电子探针行业的国际竞争力做出了显著的贡献。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims (7)

1.一种合金线材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、非真空下安装引坯杆：在抽真空前安装引坯杆；
第二步、真空熔化：对已加好的原料的熔炼炉抽真空，送电熔化；
第三步、非真空下引坯杆与水平连续铸造机相连；
第四步、水平连铸：启动铸造机，通过控制拉停、拉速、冷却水流量进行铸造棒坯，实现由原料至含铅铍铜棒坯的转变；
第五步、拉伸及热处理：盘卷棒材的拉伸加工和热处理交替进行直到产品直径接近成品尺寸；
第六步、矫直定尺：进行矫直、定尺。
2.根据权利要求1所述的合金线材的制造方法，其特征在于，在所述第四步和第五步之间，还包括一旋转锻造或轧制步骤：采用常温旋转锻造或轧制方法作为铸坯向拉伸加工前进行再结晶热处理，以改善组织。
3.根据权利要求1所述的合金线材的制造方法，其特征在于，在所述第六步后，还包括一磨光步骤：经过磨床加工以达到精密的尺寸和完好的表面。
4.根据权利要求3所述的合金线材的制造方法，其特征在于，所述磨床为无心磨床。
5.根据权利要求1所述的合金线材的制造方法，其特征在于，在所述第一步前，首先在真空无心感应熔炼炉的坩埚底部位于最底线圈的下面坩埚处开孔安装水平连铸结晶器。
6.根据权利要求1所述的合金线材的制造方法，其特征在于，在抽真空前安装引坯杆，采用单孔或双孔结晶器，安装一支或两支引坯杆。
7.根据权利要求1所述的合金线材的制造方法，其特征在于，在第三步中，先将工艺温度提升至1100℃～1250℃范围后打开炉罩；再把已装在结晶器内的引坯杆与铸造机连接。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103286481B (zh) * 2013-05-21 2015-10-21 抚顺东工冶金材料技术有限公司 一种新型实心焊丝的加工制造方法
CN107794402A (zh) * 2017-10-24 2018-03-13 上海沃垦节能新材料科技有限公司 一种高强高导铜合金线材的制备方法
CN111438220B (zh) * 2020-04-09 2021-08-10 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 可用于提高钛合金铆钉成材率的钛合金线材制备方法
CN114686719B (zh) * 2022-03-28 2023-04-28 重庆材料研究院有限公司 一种高强度金丝材料及制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1258577A (zh) * 1998-12-30 2000-07-05 北京有色金属研究总院 一种连续铸造工艺及连铸机
US6190468B1 (en) * 1996-01-05 2001-02-20 Brush Wellman, Inc. Metamorphic processing of alloys and products thereof
WO2006009538A1 (en) * 2004-06-16 2006-01-26 Brush Wellman Inc. Copper beryllium alloy strip
CN101052487A (zh) * 2004-11-04 2007-10-10 韩国机械研究院 用于镁合金板的水平连铸的设备和该镁合金板的制造方法
CN101157119A (zh) * 2007-11-12 2008-04-09 苏州有色金属研究院有限公司 制备易氧化难变形合金线杆的设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63243243A (ja) * 1987-03-31 1988-10-11 Furukawa Electric Co Ltd:The 銅細線及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6190468B1 (en) * 1996-01-05 2001-02-20 Brush Wellman, Inc. Metamorphic processing of alloys and products thereof
CN1258577A (zh) * 1998-12-30 2000-07-05 北京有色金属研究总院 一种连续铸造工艺及连铸机
WO2006009538A1 (en) * 2004-06-16 2006-01-26 Brush Wellman Inc. Copper beryllium alloy strip
CN101052487A (zh) * 2004-11-04 2007-10-10 韩国机械研究院 用于镁合金板的水平连铸的设备和该镁合金板的制造方法
CN101157119A (zh) * 2007-11-12 2008-04-09 苏州有色金属研究院有限公司 制备易氧化难变形合金线杆的设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
热型连铸技术的研究与应用;郭昌阳等;《热加工工艺》;20061231;第35卷(第13期);第23-28页 *
郭昌阳等.热型连铸技术的研究与应用.《热加工工艺》.2006,第35卷(第13期),第23-28页.

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