CN105238950B - 一种铜合金保护螺母及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜合金保护螺母，包括按重量百分含量计的：55～60％的Cu、4～6％的Al、2.5～4％的Mn、0.6～1％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B，余量为Zn。本发明还公开了一种铜合金保护螺母的制造方法。本发明具有承受压力大、能自动断裂保护辊箱、免烧油膜轴承、安全性高及使用方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及合金技术，特别涉及到一种铜合金保护螺母及其制造方法。
背景技术
随着我国轧钢技术的进步和装备水平的提高，线、棒材生产线已逐步走向了连续化、自动化、高效化生产，其对轧制高线的稳定性要求也越来越高，以前普遍采用的65M/S已无法满足更高效的轧制效率。特别是以热轧带肋钢筋为主的生产线，成品机架对辊箱有这更高的轧制抗力有更高要求，目前在精轧机辊箱的使用基本上依赖进口生产厂家，国内的辊箱及其配件在使用时经常因合金材料、热处理工艺等问题满足不了轧制力矩传动条件，正常使用时辊缝调节螺母经常发生断裂，过载等情况造成设备事故，严重的影响生产效率。因此，开发和应用高速线材轧机用辊缝调节螺母是提高我国线材生产线生产效率的重要手段。
目前国内生产厂家制造的螺母主要采用40Cr、30CrNiMoA、40CrNiMoA、42CrMo等普通的合金材料，在生产中对材料进行热处理，以保障在正常轧制过程中不开裂，断裂等现象，但是金属疲劳度较差，在使用3-5个月后陆续开裂情况发生，在受到冷钢，黑头钢是反而不易断裂来保护辊轴等轧制配套设施，造成烧轴、烧油膜轴承、断轴等事故的发生，导致轧制高线停车，严重影响生产效率，只能应用于65m/s以下的轧机中，而且只适合压延连小与2mm的区域。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点与不足，提供一种承受压力大、能自动断裂保护辊箱、免烧油膜轴承、安全性高及使用方便的铜合金保护螺母。
本发明另一目的在于提供一种铜合金保护螺母的制造方法。
本发明所述的目的提供下述技术方案实现：一种铜合金保护螺母，包括按重量百分含量计的：55～60％的Cu、4～6％的Al、2.5～4％的Mn、0.6～1％的Co、 0.6％的Pb、0.005％的B，余量为Zn。
还包括按重量百分含量计的：0.04％的Ti。
还包括按重量百分含量计的：0.06％的Zr。
所述铜合金保护螺母包括按重量百分含量计的：60％的Cu、4.2％的Al、6％的Mn、0.8％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr。
所述铜合金保护螺母包括按重量百分含量计的：55％的Cu、6％的Al、4％的Mn、1％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr。
所述铜合金保护螺母包括按重量百分含量计的：60％的Cu、4％的Al、2.5％的Mn、0.6％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr。
上述铜合金保护螺母的制造方法，包括如下步骤：
(1)、取按重量百分含量计的：55～60％的Cu、4～6％的Al、2.5～4％的Mn、0.6～1％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B，余量为Zn，在735℃条件下进行1.5h～3h的退火加正火处理；
(2)、取出步骤(1)中的合金材料放入毛坯挤压成型；
(3)、将步骤(2)的成型产品进行行车铣加工，制成成品。
所述步骤(1)中还包括按重量百分含量计的：0.04％的Ti、0.06％的Zr。
所述步骤(1)处理过的合金硬度在220HRB±10，抗拉强度达到740Mpa±2％。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明中的配比经过长期实验得出，Pb的含量在0.6％时，Pb以游离态存在，与Mn形成β相结晶，使产品的断面收缩率降低了，同时提高了产品的抗拉强度，同时控制了产品的抗拉强度，在750Mpa±5％。
2、本发明中加入了0.005％的B，经研究表明，增强合金的抗衰退能力，从而使断面收缩率和衍生率降低。
3、本发明中加入了0.04％的Ti、0.06％的Zr经热处理后，一方面增强合金的抗衰退能力，从而使断面收缩率和衍生率降低，另一方面可以增强使用寿命，更能和产品配套使用。
4、本发明中的螺母能提高强度、韧性和耐疲劳性能，同时控制其横向断裂强度，以适用于高速线材轧机使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本发明提供了一种铜合金保护螺母，包括按重量百分含量计的：55％的 Cu、6％的Al、4％的Mn、1％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B，余量为Zn。
上述铜合金保护螺母的制造方法，包括如下步骤：
(1)、取按重量百分含量计的：55％的Cu、6％的Al、4％的Mn、1％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B，余量为Zn，在735℃条件下进行1.5h～3h的退火加正火处理；
(2)、取出步骤(1)中的合金材料放入毛坯挤压成型；
(3)、将步骤(2)的成型产品进行行车铣加工，制成成品。
所述步骤(1)中还包括按重量百分含量计的：0.04％的Ti、0.06％的Zr。
所述步骤(1)处理过的合金硬度在220HRB±10，抗拉强度达到740Mpa±2％。
采用上述配比和方法，使产品的断面收缩率降低了，同时提高了产品的产品的抗拉强度，同时控制了产品的抗拉强度。
实施例2
一种铜合金保护螺母，包括按重量百分含量计的：60％的Cu、4.2％的Al、6％的Mn、0.8％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr，余量为Zn。
上述铜合金保护螺母的制造方法，包括如下步骤：
(1)、取按重量百分含量计的：55％的Cu、6％的Al、4％的Mn、1％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr，余量为Zn，在735℃条件下进行1.5h～3h的退火加正火处理；
(2)、取出步骤(1)中的合金材料放入毛坯挤压成型；
(3)、将步骤(2)的成型产品进行行车铣加工，制成成品。
所述步骤(1)处理过的合金硬度在220HRB±10，抗拉强度达到740Mpa±2％。
这样的配比不仅具有实施例1的优点，一方面增强合金的抗衰退能力，从而使断面收缩率和衍生率降低，另一方面可以增强使用寿命，更能和产品配套使用。
实施例3
一种铜合金保护螺母，包括按重量百分含量计的：55％的Cu、6％的Al、4％的Mn、1％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr，余量为Zn。
上述铜合金保护螺母的制造方法，包括如下步骤：
(1)、取按重量百分含量计的：55％的Cu、6％的Al、4％的Mn、1％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr，余量为Zn，在735℃条件 下进行1.5h～3h的退火加正火处理；
(2)、取出步骤(1)中的合金材料放入毛坯挤压成型；
(3)、将步骤(2)的成型产品进行行车铣加工，制成成品。
所述步骤(1)处理过的合金硬度在220HRB±10，抗拉强度达到740Mpa±2％。
上述配比和方法，还具有平时工作稳定，一遇到临界值时，马上断裂，保护机器，安全性高。
实施例4
一种铜合金保护螺母，包括按重量百分含量计的：60％的Cu、4％的Al、2.5％的Mn、0.6％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr，余量为Zn。
上述铜合金保护螺母的制造方法，包括如下步骤：
(1)、取按重量百分含量计的：60％的Cu、4％的Al、2.5％的Mn、0.6％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr，余量为Zn,在735℃条件下进行1.5h～3h的退火加正火处理；
(2)、取出步骤(1)中的合金材料放入毛坯挤压成型；
(3)、将步骤(2)的成型产品进行行车铣加工，制成成品。
所述步骤(1)处理过的合金硬度在220HRB±10，抗拉强度达到740Mpa±2％。
对比实施例
拉伸试验试样尺寸为Φ8mm的标准短拉伸试样。实施例3中的螺母及方法和类似材料C86300的试样其力学性能试验在用CMT电子万能材料实验机上进行，测试其拉抗拉强度、延伸率、断面收缩率。
| 材料 | σb(MPa) | δ5(％) | Ψ(％) |
| 实施例3 | 740 | 6.2 | 7.5 |
| C86300 | 540 | 15.2 | 19.02 |
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种铜合金保护螺母，其特征在于：包括按重量百分含量计的：55～60％的Cu、4～6％的Al、2.5～4％的Mn、0.6～1％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B，余量为Zn；还包括按重量百分含量计的：0.04％的Ti；还包括按重量百分含量计的：0.06％的Zr。
2.根据权利要求1所述的铜合金保护螺母，其特征在于：所述铜合金保护螺母包括按重量百分含量计的：60％的Cu、4.2％的Al、6％的Mn、0.8％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr。
3.根据权利要求1所述的铜合金保护螺母，其特征在于：所述铜合金保护螺母包括按重量百分含量计的：55％的Cu、6％的Al、4％的Mn、1％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr。
4.根据权利要求1所述的铜合金保护螺母，其特征在于：所述铜合金保护螺母包括按重量百分含量计的：60％的Cu、4％的Al、2.5％的Mn、0.6％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B、0.04％的Ti、0.06％的Zr。
5.根据权利要求1～4任一项所述的铜合金保护螺母的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、取按重量百分含量计的：55～60％的Cu、4～6％的Al、2.5～4％的Mn、0.6～1％的Co、0.6％的Pb、0.005％的B，余量为Zn，在735℃条件下进行1.5h～3h的退火加正火处理；
(2)、取出步骤(1)中的合金材料放入毛坯挤压成型；
(3)、将步骤(2)的成型产品进行车铣加工，制成成品。
6.根据权利要求5所述的铜合金保护螺母的制造方法，其特征在于：所述步骤(1)中还包括按重量百分含量计的：0.04％的Ti、0.06％的Zr。
7.根据权利要求5所述的铜合金保护螺母的制造方法，其特征在于：所述步骤(1)处理过的合金硬度在220HRB±10，抗拉强度达到740MPa±2％。
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