CN103484718B

CN103484718B - 制锁用铜带和其制备方法

Info

Publication number: CN103484718B
Application number: CN201310470737.5A
Authority: CN
Inventors: 蒋培进; 詹飞; 易志辉; 刘敦伟; 夏发海; 郁平
Original assignee: TONGLING JINWEI COPPER CO Ltd
Current assignee: TONGLING JINWEI COPPER CO Ltd
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2033-10-10
Also published as: CN103484718A

Abstract

本发明公开了一种制锁用铜带，其由以下组分构成：64.0～65.0%的铜、0.01～0.03%的铁、0.001～0.02%的锡、0.001～0.02%的镍，余量为锌及不可避免杂质。上述组分构成的铜带具有高深冲性能和良好的塑性性能，且用于制锁时不会出现麻面的现象。

Description

制锁用铜带和其制备方法

技术领域

本发明属于锁具用材领域，具体涉及一种制锁用铜带和其制备方法。

背景技术

黄铜具有良好的加工和导电、导热性能，因此其普遍用于五金冲件、服辅装饰、电器配件等行业。由于其内在元素成分含量差异，因此各型号的黄铜的力学性能、加工性能等方面也存在差异。目前制锁行业生产所用黄铜带主要为厚度在0.15～0.80mm之间的H65黄铜，H65黄铜的成分具体如表1所示：

表lH65黄铜的组成成分

由于制锁产品成型过程需经历连续深度拉伸，因此对黄铜材料的塑性要求极高，同时由于本色制锁产品对其表面质量要求较高，要求其表面光洁、光亮、平整，因此要求黄铜材料的晶粒度较小。而传统黄铜（如H65黄铜）在加工时，为保证其具有良好的塑造性能需要将其经过相应的退火处理，而该退火处理后就容易导致黄铜材料的晶粒粗大，致使制得的成品出现麻面现象，影响成品质量。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种制锁用铜带，其铜带具有高深冲性能和良好的塑性性能，且用于制锁时不会出现麻面的现象。

其采取的方案为：一种制锁用铜带，其由以下组分构成：64.0～65.0%的铜、0.01～0.03%的铁、0.001～0.02%的锡、0.001～0.02%的镍，余量为锌及不可避免杂质。

铜带的晶粒度为0.018～0.025mm，铜带的硬度为75～85HV。

通过上述组分元素构成的制锁用铜带，其具有高深冲和塑性性能，能满足制锁产品成型过程中连续深度拉伸的要求，同时其晶粒度细小，从而避免制锁产品的外表面会出现麻面的现象。

本发明的另一个目的是提供该制锁用铜带的制备方法，其操作如下：

熔铸：按制锁用铜带的组分要求配取合金原料并将其置于熔炉中熔铸得到合金锭坯；

热轧：加热合金锭坯后进行热轧处理得粗带坯；

冷轧：对粗带坯进行铣面处理，铣面处理后将其冷轧处理成细带坯；冷轧后的细带坯连续进行冷轧退火处理，冷轧退火处理后对细带坯进行冷轧清洗处理；

轧制：将冷轧清洗后得到的细带坯轧制成符合产品尺寸要求的铜带，轧制后的铜带连续进行轧制退火处理，轧制退火处理后对铜带进行轧制清洗处理。

冷轧退火处理在气垫式退火炉中进行，控制气垫式退火炉中预热区温度为680±5℃、加热区温度为660±5℃、保温区温度为640±5℃，退火时间为80～85s。通过冷轧退火处理消除带材的加工硬化，防止轧制后的带材在后续轧制过程中容易轧裂。同时通过加热可使得铜带晶粒重新生长，使其拥有良好的塑性，以便于进一步的后续轧制加工，使得成品晶粒度大小适宜以及具有高深冲性能。冷轧退火处理后的细带坯按照抗拉≥320N/mm²，延伸率≥50%进行验收。

轧制工序具体操作为：

一级轧制：将冷轧清洗处理后得到的细带坯轧制成半成品铜带并连续进行一级轧制退火处理，控制一级轧制退火处理的保温区温度为640±5℃、且退火速度为22～24.5m/min，一级轧制退火处理后进行一级轧制清洗处理；

二级轧制：将一级轧制清洗处理后得到的半成品铜带轧制成成品铜带并连续进行二级轧制退火处理，控制二级轧制退火处理的保温区温度为640±5℃、且退火速度为25～30m/min，二级轧制退火处理后进行二级轧制清洗处理；

其中，一级轧制清洗处理是将半成品铜带置于质量浓度为10～12%的硫酸溶液中进行清洗，清洗后的铜带于80～90℃烘干；二级轧制清洗处理是将成品铜带置于质量浓度为8～10%的硫酸溶液进行清洗，清洗后的成品铜带置于钝化液中进行钝化，钝化后于80～90℃烘干。

冷轧清洗处理是将半成品铜带置于质量浓度为10～12%的硫酸溶液中进行清洗，清洗后的铜带于80～90℃烘干。

通过上述一、二级轧制以及一、二级轧制退火处理的相配合使用，从而制得晶粒度小、具有高深冲和塑性性能的铜带。一、二级轧制清洗作用是去除轧制带材表面的轧制油污、氧化皮等，让带材保持清洁的表面,同时通过钝化处理防止带材表面氧化。钝化所用的钝化液可由市场上购买得到。

热轧工序中合金锭坯加热后的出锭温度为800～860℃，加热时间为3.5～4h。铣面处理中对粗带坯上、下表面的铣削量为0.3～0.5mm，粗带坯侧的边部铣削量为1～2mm。铣后粗带坯表面应无明显擦划伤、夹杂、气孔，导角圆滑，刀纹细浅。

所述热轧工序采用九道次热轧工艺、热轧后的粗带坯的厚度为13.0±0.01mm，冷轧工序采用六道次冷轧工艺，冷轧后的细带坯的厚度为1.8±0.01mm，冷轧退火处理前对细带坯进行切边分条处理。六道次冷轧工艺每次轧制后的带材厚度为：12.0±0.01mm—8.4±0.01mm—6.0±0.01mm—4.35±0.01mm—3.20±0.01mm—2.4±0.01mm—1.8±0.01mm。

通过上述方案制得的铜带的性能如下：

成品厚度/mm	晶粒度/mm	维氏硬度/HV
			0.15～0.60	0.018～0.025	75～85

本发明与现有技术相比，主要技术优势体现在：通过制锁铜带中各元素含量的合理控制以及相应轧制、退火工序的实施，使得制得的成品铜带的晶粒度较小同时具有高深冲和塑性性能，使其既能满足制锁成型过程中对其高塑性性能的要求，又能避免深度拉伸后成品的表面出现麻面的现象。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例l：

1、熔铸：按照一定比例取阴极铜和锌锭等合金投入工频有芯感应电炉中熔铸得到合金材料：

合金材料的组成为：铜64.44%、铁0.0165%、锡0.0023%、镍0.0006%、余量为锌及不可避免杂质。

所得合金材料的尺寸为：厚度220mm、宽度640mm、长度8000mm；

2、热轧：在步进式加热炉中加热合金材料，加热保温区设定温度为870℃，实际出锭温度为800～820℃，加热用时为3.5小时，出炉前确保锭坯温度均匀；锭坯出炉后使用9道次热轧轧制。热轧后所得的粗带坯的厚度13.0mm、宽度670mm；

3、铣面：对热轧所得粗带坯进行铣削，粗带坯的上、下表面铣削量为0.4～0.6mm，粗带坯的边部铣削量为1～2mm，铣面后的粗带坯厚度12.0mm、宽度665mm；

4、冷轧：采用6道次轧制工艺对粗带坯进行冷轧，每次冷轧的厚度为：12.0mm—8.4mm—6.0mm—4.35mm—3.20mm—2.4mm—1.8mm；

5、切边：冷轧后进行切边，切割成厚度1.8mm、宽度650mm的细带坯；

6、冷轧退火：设定预热区温度为685℃、加热区设定温度为655℃、保温区设定温度为635℃，连续退火80s；退火后锭坯物理性能按抗拉≥320N／mm²，延伸≥50%进行验收；

7、冷轧清洗：使用重量浓度10～12%的硫酸溶液对细带坯进行清洗，并在80～90℃烘干。

8、对冷轧清洗后的细带坯进行轧制处理，其中轧制处理的操作具体如下：

一级轧制清洗为：使用重量浓度为10～12%的硫酸溶液进行清洗，并在80～90℃烘干；二级轧制清洗为：使用重量浓度为8～10%的硫酸溶液对成品进行清洗，并使用重量浓度为0.03%～0.10%的钝化液进行钝化，并在80～90℃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；

10、切边、包装工序：将成品铜带分剪成客户所需宽度，并包装入库。

对上述制得成品铜带进行性能检测：

铜带的HV值为76，晶粒尺寸约0.020mm。

实施例2：

所得合金材料的尺寸为：厚度220mm、宽度640mm、长度8000mm；

2、热轧：在步进式加热炉中加热合金材料，加热保温区设定温度为870℃，实际出锭温度为820～840℃，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9道次热轧轧制。热轧后所得的粗带坯的厚度13.0mm、宽度670mm；

6、冷轧退火：设定预热区温度为675℃、加热区设定温度为665℃、保温区设定温度为645℃，连续退火85s；退火后锭坯物理性能按抗拉≥320N／mm²，延伸≥50%进行验收；

对上述制得成品铜带进行性能检测：

铜带的HV值为78，晶粒尺寸约0.018mm。

实施例3：

合金材料的组成为：铜64%、铁0.0138%、锡0.0025%、镍0.0009%、余量为锌及不可避免杂质。

所得合金材料的尺寸为：厚度220mm、宽度640mm、长度8000mm；

2、热轧：在步进式加热炉中加热合金材料，加热保温区设定温度为870℃，实际出锭温度为840～860℃，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9道次热轧轧制。热轧后所得的粗带坯的厚度13.0mm、宽度670mm；

6、冷轧退火：设定预热区温度为680℃、加热区设定温度为660℃、保温区设定温度为640℃，连续退火80s；退火后锭坯物理性能按抗拉≥320N／mm²，延伸≥50%进行验收；

对上述制得成品铜带进行性能检测：

铜带的HV值为79，晶粒尺寸约0.025mm。

实施例4

合金材料的组成为：铜65.00%、铁0.015%、锡0.0034%、镍0.001%、余量为锌及不可避免杂质。

所得合金材料的尺寸为：厚度220mm、宽度640mm、长度8000mm；

2、热轧：在步进式加热炉中加热合金材料，加热保温区设定温度为870℃，实际出锭温度为810～820℃，加热用时为3.5小时，出炉前确保锭坯温度均匀；锭坯出炉后使用9道次热轧轧制。热轧后所得的粗带坯的厚度13.0mm、宽度670mm；

6、冷轧退火：设定预热区温度为680℃、加热区设定温度为660℃、保温区设定温度为640℃，连续退火85s；退火后锭坯物理性能按抗拉≥320N／mm²，延伸≥50%进行验收；

对上述制得成品铜带进行性能检测：

铜带的HV值为75，晶粒尺寸约0.020mm。

实施例5

合金材料的组成为：铜64.5%、铁0.0103%、锡0.0014%、镍0.001%、余量为锌及不可避免杂质。

所得合金材料的尺寸为：厚度220mm、宽度640mm、长度8000mm；

对上述制得成品铜带进行性能检测：

铜带的HV值为76，晶粒尺寸约0.020mm。

实施例6

合金材料的组成为：铜64.5%、铁0.03%、锡0.02%、镍0.02%、余量为锌及不可避免杂质。

所得合金材料的尺寸为：厚度220mm、宽度640mm、长度8000mm；

2、热轧：在步进式加热炉中加热合金材料，加热保温区设定温度为870℃，实际出锭温度为820～840℃，加热用时为3.5小时，出炉前确保锭坯温度均匀；锭坯出炉后使用9道次热轧轧制。热轧后所得的粗带坯的厚度13.0mm、宽度670mm；

对上述制得成品铜带进行性能检测：

铜带的HV值为85，晶粒尺寸约0.025mm。

Claims

1.一种制锁用铜带，其由以下组分构成：64.0～65.0％的铜、0.01～0.03％的铁、0.001～0.02％的锡、0.001～0.02％的镍，余量为锌及不可避免杂质；铜带的晶粒度为0.018～0.025mm，铜带的硬度为75～85HV。

2.一种如权利要求1所述制锁用铜带的制备方法，其具体操作如下：

热轧：加热合金锭坯后进行热轧处理得粗带坯；

3.如权利要求2所述制锁用铜带的制备方法，其特征在于：冷轧退火处理在气垫式退火炉中进行，控制气垫式退火炉中预热区温度为680±5℃、加热区温度为660±5℃、保温区温度为640±5℃，退火时间为80～85s。

4.如权利要求2所述制锁用铜带的制备方法，其特征在于，轧制工序具体操作为：

其中，一级轧制清洗处理是将半成品铜带置于质量浓度为10～12％的硫酸溶液中进行清洗，清洗后的铜带于80～90℃烘干；二级轧制清洗处理是将成品铜带置于质量浓度为8～10％的硫酸溶液进行清洗，清洗后的成品铜带置于钝化液中进行钝化，钝化后于80～90℃烘干。

5.如权利要求2所述制锁用铜带的制备方法，其特征在于：热轧工序中合金锭坯加热后的出锭温度为800～860℃，加热时间为3.5～4h。

6.如权利要求2所述制备制锁用铜带的方法，其特征在于：铣面处理中对粗带坯上、下表面的铣削量为0.3～0.5mm，粗带坯侧的边部铣削量为1～2mm。

7.如权利要求2所述制锁用铜带的制备方法，其特征在于：冷轧清洗处理是将半成品铜带置于质量浓度为10～12％的硫酸溶液中进行清洗，清洗后的铜带于80～90℃烘干。

8.如权利要求3所述制锁用铜带的制备方法，其特征在于：所述热轧工序采用九道次热轧工艺、热轧后的粗带坯的厚度为13.0±0.01mm，冷轧工序采用六道次冷轧工艺，冷轧后的细带坯的厚度为1.8±0.01mm，冷轧退火处理前对细带坯进行切边分条处理。