CN105951005A - 紫铜丝软化处理工艺 - Google Patents

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吴玉成
刘秀莲
周淑梅
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Abstract

紫铜丝软化处理工艺，它涉及一种铜丝软化处理工艺，以解决按照现行铜合金线材标准采购的紫铜丝，无法同时满足铆钉成型与胶木保持架铆合的性能要求的问题，选用Y2态紫铜丝；将选取的Y2态紫铜丝清洁，自然晾干；然后将清洗晾干后的紫铜丝放置在真空热处理炉中热处理，热处理工艺参数：加热升温至270℃‑280℃，保温43min‑47min；然后向炉中充入惰性气体进行冷却，冷却至43℃以下出炉。本发明用于软化紫铜丝。

Description

紫铜丝软化处理工艺
技术领域
本发明涉及一种铜丝软化处理工艺，属于金属材料热处理技术领域。
背景技术
按GB/T21652-2008《铜及铜合金线材》采购的T2牌号下的M态紫铜丝，在打制铆钉时，出现了因铜丝过软而产生的铆钉“打弯”以及铜丝折弯堵塞铆钉成型胎具的现象。
按GB/T21652-2008《铜及铜合金线材》采购的T2牌号下的Y2态紫铜丝，打制铆钉时可正常加工，但用该状态铆钉铆合胶木保持架时，出现因铆钉强度过高、抗变形能力强，导致铆钉需多次铆合才能成型，铆合过程中胶木保持架出现碎裂的情况。
综上所述，按现行铜合金线材标准采购的T2牌号下的紫铜丝，无法同时满足铆钉成型与胶木保持架铆合的性能要求。
发明内容
本发明是为解决按照现行铜合金线材标准采购的紫铜丝，无法同时满足铆钉成型与胶木保持架铆合的性能要求的问题，进而提供一种紫铜丝软化处理工艺。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：紫铜丝软化处理工艺，选用Y2态紫铜丝；将选取的Y2态紫铜丝清洁，自然晾干；然后将清洗晾干后的紫铜丝放置在真空热处理炉中热处理，热处理工艺参数：加热升温至270℃-280℃，保温43min-47min；然后向炉中充入惰性气体进行冷却，冷却至43℃以下出炉。
本发明的有益效果是：本发明选用Y2态紫铜丝，采用275±5℃，保温45±2min的热处理工艺，处理几批次紫铜丝，其力学性能基本保持在：抗拉强度238～260Mpa，伸长率15％～25％的范围，并且处于上述力学性能指标范围内的紫铜丝均可保证Y2态紫铜丝的铆钉成型以及轴承铆合质量。目前该工艺已在180205系列轴承上得到了应用，轴承运行正常。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的紫铜丝软化处理工艺，选用Y2态紫铜丝；将选取的Y2态紫铜丝清洁，自然晾干；然后将清洗晾干后的紫铜丝放置在真空热处理炉中热处理，热处理工艺参数：加热升温至270℃-280℃，保温43min-47min；然后向炉中充入惰性气体进行冷却，冷却至43℃以下出炉。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：加热方式采用气氛对流加热。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：加热升温至270℃ -280℃的升温速率为7℃～12℃/min。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是加热升温至275℃，保温45min。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：向炉中充入的惰性气体为氮气，真空热处理炉的压力为130Kpa。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：选取的Y2态紫铜丝的直径为1.0mm。其它与具体实施方式一至五之一相同。
工作过程：该项技术研究的总体技术方案为：选取直径为1.0mm的Y2态紫铜丝进行热处理软化试验，为保证紫铜丝表面质量，选用VTF-80真空热处理炉，开展不同热处理工艺参数的试验，确定不同热处理工艺参数与力学性能、铆钉成型及铆合可行性的关系，最终确定Y2紫铜丝热处理后力学性能指标以及软化热处理工艺。
1、方案Ⅰ
初步确定热处理工艺参数，工艺方案及试验结果如下：
升温速率：7～12℃/min；加热方式：气氛对流加热；加热工艺：加热至380℃，保温4小时；冷却方式：通入氮气130Kpa冷却至43℃以下出炉。
试验结果：力学性能结果：抗拉强度221Mpa，伸长率43.7％；
铆钉成型及铆合可行性：热处理后铜丝较软，铆钉无法成型。
2、方案Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ
工艺方案及试验结果
根据方案Ⅰ的试验结果，降低加热温度及保温时间，以达到提高强度的目的，试验方案及试验结果如下：
表2方案Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ试验结果
从方案Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的试验结果可见，在保温时间为2～3小时的前提下，当加热温度由350℃降低至275℃时，抗拉强度由224Mpa仅提高至235Mpa，强度提高幅度不大，但由275℃降低至250℃时，抗拉强度由235Mpa剧增至355Mpa，伸长率由28.5％剧降至4％，可见这25℃的温度降低，导致了强度的大幅提高以及塑性的大幅降低。虽然方案Ⅴ的处理方式可保证铆钉成型，但因为它的高强度和低塑性，并不能保证胶木保持架的铆合质量，并且方案Ⅴ处理的紫铜丝其力学性能与T2态原材料的力学性能相接近。
3、方案Ⅵ、Ⅶ
根据前期试验结果可见250℃，2小时的热处理工艺对Y2态紫铜丝影响不大，基本不改变其力学性能，考虑在方案Ⅳ基础上，缩短保温时间再进行再次验证。
表3方案Ⅵ、Ⅶ试验结果
由上得出，采用275±5℃，保温45±2min的热处理工艺，处理几批次紫铜丝，其力学性能基本保持在：抗拉强度238～260Mpa，伸长率15～25％的范围，而GB/T21652-2008《铜及铜合金线材》中对的T2牌号的Y2态紫铜丝力学性能标准要求，以及采购紫铜丝实测结果：M(软态)的紫铜丝的抗拉强度(N/mm2)标准值为≥195，实测231-233；伸长率(％)标准为≥20，实测53％-54％；Y2(半硬)状态的紫铜丝的抗拉强度(N/mm2)标准值为255～365，实测346-362；伸长率为2.7％-3％。因此，本发明工艺处于上述力学性能指标范围内的紫铜丝均可保证Y2态紫铜丝的铆钉成型以及轴承铆合质量。

Claims (6)

1.紫铜丝软化处理工艺，其特征在于：选用Y2态紫铜丝；将选取的Y2态紫铜丝清洁，自然晾干；然后将清洗晾干后的紫铜丝放置在真空热处理炉中热处理，热处理工艺参数：加热升温至270℃-280℃，保温43min-47min；然后向炉中充入惰性气体进行冷却，冷却至43℃以下出炉。
2.根据权利要求1所述的紫铜丝软化处理工艺，其特征在于：加热方式采用气氛对流加热。
3.根据权利要求1或2所述的紫铜丝软化处理工艺，其特征在于：加热升温至270℃-280℃的升温速率为7℃～12℃/min。
4.根据权利要求3所述的紫铜丝软化处理工艺，其特征在于：加热升温至275℃，保温45min。
5.根据权利要求1、2或4所述的紫铜丝软化处理工艺，其特征在于：向炉中充入的惰性气体为氮气，真空热处理炉的压力为130Kpa。
6.根据权利要求5所述的紫铜丝软化处理工艺，其特征在于：选取的Y2态紫铜丝的直径为1.0mm。
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