CN107497880B - 一种碲硒铜棒的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碲硒铜棒生产方法，按照质量百分比计，碲硒铜棒含碲0.4‑0.7%，含磷0.004‑0.012%，含硒0.1‑0.15%，含硫0.05‑0.1%，含锑0.1‑0.15%，其中含硒量与含锑量的比例为1：1；同时含有银、钛、铈、硼、钴、铬、镍、铌等元素中的任意两种元素，所述的任意两种元素的含量均为0.001～0.005%；制备的碲硒铜棒的抗拉强度大于300MPa，延伸率大于15%，导电率大于88%IACS。
Description
技术领域
本发明涉及一种有色金属材料的生产方法，尤其涉及一种碲硒铜棒生产方法。
背景技术
碲铜是美国标准中的一种铜合金牌号，又名磷脱氧含碲铜。该合金含碲0.4-0.7%，含磷0.004-0.012%，铜、银、碲三种元素的总含量大于99.9%。碲铜棒主要用于制作锻件和螺丝机产品。典型的零件包括电器接插件、汽车零件、开关零件、管件、钎焊头、焊炬头，晶体管基极和炉内钎焊组装的零件。它是一种易切削的铜合金，可机加工性为C36000（易切削黄铜）的85%，并适于冷、热加工。
中国专利CN200810147883.3公开了电气电力产业用碲铜合金材料及其制备方法，该专利主要提供了含碲0.1-0.4%的碲铜合金材料的水平连铸的熔炼问题，没有公开后续的加工方法。传统的碲铜加工方法主要是铸锭-热挤压-酸洗-精整-拉伸-精整等，传统的加工工艺流程长、能耗高、生产效率低。
发明内容
针对现有技术的上述技术问题，本发明的目的是提供一种性能优异的碲硒铜棒加工工艺。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
针对现有技术的上述技术问题,本发明的目的是提供一种性能优异的碲硒铜棒生产方法。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种碲硒铜棒生产方法，包括以下步骤：
1）上引连铸碲硒铜杆：在熔炼装置内熔炼、上引连续铸造，熔炼装置内覆盖有木炭和石墨鳞片，采用牵引机组上引连续铸造铜杆；上引连续铸造时通过结晶器的进水、出水的温差小于5℃；熔炼炉的温度为1150℃～1200℃，保温炉的温度为1100℃～1150℃，上引连铸铜杆的直径为12.5~31.5mm，上引连铸碲硒铜杆的速度为300~700mm/min；制备铜杆按照质量百分比计，含碲0.4-0.7%，含磷0.004-0.012%，含硒0.1-0.15%，含硫0.05-0.1%，含锑0.1-0.15%，其中含硒量与含锑量的比例为1：1；同时含有银、钛、铈、硼、钴、铬、镍、铌等元素中的任意两种元素，所述的任意两种元素的含量均为0.001～0.005%。
2）扒皮：将步骤1）所得的碲硒铜杆进行扒皮，去除碲硒铜杆表面的裂纹。
3）连续挤压：将步骤2）所得的碲硒铜杆为原料，采用连续挤压机组的成型装置挤压铜合金，连续挤压机组的速度为7转/min，成型装置的温度为700～800℃，成型装置的通道长度为100mm，成型装置与挤压轮的间隙为1.2mm，成型装置使用前先进行预热，预热温度为450℃，预热时间为2小时；成型装置的模具厚度为30mm，模具的模角为10°，模具的定径带长度为8mm；连续挤压制备的碲硒铜棒的抗拉强度大于220MPa，伸长率大于50%，晶粒度为0.01-0.02mm。
4）拉拔：将碲硒铜棒进行拉拔变形，变形系数为1.15-1.5；拉拔变形的速度小于8m/min，采用10%的乳化液做为拉拔润滑液。
5）矫直：将碲硒铜棒进行矫直变形，变形系数为1.01-1.05；矫直变形后碲硒铜棒的扭拧度每米不大于0.5mm，碲硒铜棒的平面度每米不大于1mm，碲硒铜棒的直度每米不大于0.5mm。
6）分切：将碲硒铜棒进行分切。
本发明提供的一种碲硒铜棒生产方法具有性能优异，工艺流程短、高效、节能等特点，制备的碲硒铜棒的抗拉强度大于300MPa，延伸率大于15%，导电率大于88%IACS，切削率为易切削黄铜（铜含量61%、锌含量36%、铅含量3%）的90%以上。
本发明的有益效果是：
1.提出了一种上引连铸与连续挤压技术相结合的碲硒铜棒生产方法，该方法制备的碲硒铜棒性能优异，同时工艺流程短、高效、节能。
2.优化了合金元素和合金含量，选用硒元素，对铜的导电性及导热性影响很小，硒在铜中可以形成Cu2Se弥散质点，可以显著提高铜的切削性能；选用的碲元素，可以在铜中形成Cu2Te弥散质点，提高切削性能，但是对导电、导热性能影响很小；选用锑元素，可以提高铜的耐蚀性能和塑形，提高铜的加工性能，其对铜的导电导热性能影响较小；选用硫元素，可以提高铜的切削性能，但是对铜的导电导热性能影响很小。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实例1
一种碲硒铜棒生产方法包括以下步骤：
1）上引连铸碲硒铜杆：在熔炼装置内熔炼、上引连续铸造，熔炼装置内覆盖有木炭和石墨鳞片，采用牵引机组上引连续铸造铜杆；上引连续铸造时通过结晶器的进水、出水的温差小于5℃；熔炼炉的温度为1150℃～1200℃，保温炉的温度为1100℃～1150℃，上引连续铸造铜杆的直径为21mm，上引连续铸造铜杆的速度为500mm/min；制备铜杆按照质量百分比计，含碲0.7%，含磷0.012%，含硒0.1%，含硫0.05%，含锑0.1%；同时含有铈、钴两种元素，所述的两种元素的含量均为0.001%。
2）扒皮：将步骤1）所得的碲硒铜杆进行扒皮，扒皮后铜杆的直径为20mm。
3）连续挤压：将步骤2）所得的铜杆为原料，采用连续挤压机组的成型装置挤压铜合金，连续挤压机组的速度为7转/min，成型装置的温度为720℃，成型装置的通道长度为100mm，成型装置与挤压轮的间隙为1.2mm，成型装置使用前先进行预热，预热温度为450℃，预热时间为2小时；成型装置的模具厚度为30mm，模具的模角为10°，模具的定径带长度为8mm；连续挤压制备的碲硒铜棒的抗拉强度大于220MPa，伸长率大于50%，晶粒度为0.01mm。
4）拉拔：将碲硒铜棒进行拉拔变形，变形系数为1.16；拉拔变形的速度7m/min，采用10%的乳化液做为拉拔润滑液。
5）矫直：将碲硒铜棒进行矫直变形，变形系数为1.02；矫直变形后碲硒铜棒的扭拧度每米0.1mm，碲硒铜棒的平面度每米0.2mm，碲硒铜棒的直度每米0.2mm。
6）分切：将碲硒铜棒进行分切。
所述的一种碲硒铜棒生产方法制备的碲铜棒的抗拉强度350MPa，延伸率20%，导电率90%IACS，切削率为易切削黄铜（铜含量61%、锌含量36%、铅含量3%）的91%。
实例2
一种碲硒铜棒生产方法包括以下步骤：
1）上引连铸碲硒铜杆：在熔炼装置内熔炼、上引连续铸造，熔炼装置内覆盖有木炭和石墨鳞片，采用牵引机组上引连续铸造铜杆；上引连续铸造时通过结晶器的进水、出水的温差3℃；熔炼炉的温度为1150℃，保温炉的温度为1100℃，上引连续铸造碲硒铜杆的直径为21mm，上引连续铸造铜杆的速度为500mm/min；制备铜杆按照质量百分比计，含碲0.5%，含磷0.005%，含硒0.15%，含硫0.1%，含锑0.15%；同时含有钴、铌两种元素，所述的两种元素的含量均为0.005%。
2）扒皮：将步骤1）所得的碲硒铜杆进行扒皮。
3）连续挤压：将步骤2）所得的碲硒铜杆为原料，采用连续挤压机组的成型装置挤压铜合金，连续挤压机组的速度为7转/min，成型装置的温度为720℃，成型装置的通道长度为100mm，成型装置与挤压轮的间隙为1.2mm，成型装置使用前先进行预热，预热温度为450℃，预热时间为2小时；成型装置的模具厚度为30mm，模具的模角为10°，模具的定径带长度为8mm；连续挤压制备的碲硒铜棒的抗拉强度大于220MPa，伸长率大于50%，晶粒度为0.01mm。
4）拉拔：将碲硒铜棒进行拉拔变形，变形系数为1.15；拉拔变形的速度7m/min，采用10%的乳化液做为拉拔润滑液。
5）矫直：将碲硒铜棒进行矫直变形，变形系数为1.02；矫直变形后碲硒铜棒的扭拧度每米0.3mm，碲硒铜棒的平面度每米0.5mm，碲硒铜棒的直度每米0.1mm。
6）分切：将碲硒铜棒进行分切。
所述的一种碲硒铜棒生产方法制备的碲硒铜棒的抗拉强度大于300MPa，延伸率大于15%，导电率大于88%IACS，切削率为易切削黄铜（铜含量61%、锌含量36%、铅含量3%）的90%以上。
上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种碲硒铜棒生产方法，其特征在于按照质量百分比计，碲硒铜棒含碲0.5%，含磷0.005%，含硒0.15%，含硫0.1%，含锑0.15%；同时含有钴、铌两种元素，所述的钴、铌两种元素的含量均为0.005%；其生产方法包括以下步骤：
1）上引连铸碲硒铜杆：在熔炼装置内熔炼、上引连续铸造，熔炼装置内覆盖有木炭和石墨鳞片，采用牵引机组上引连续铸造碲硒铜杆；上引连续铸造时通过结晶器的进水、出水的温差3℃；熔炼炉的温度为1150℃，保温炉的温度为1100℃，上引连续铸造碲硒铜杆的直径为21mm，上引连续铸造碲硒铜杆的速度为500mm/min；
2）扒皮：将步骤1）所得的碲硒铜杆进行扒皮；
3）连续挤压：将步骤2）所得的碲硒铜杆为原料，采用连续挤压机组的成型装置挤压成碲硒铜棒，连续挤压机组的速度为7转/min，成型装置的温度为720℃，成型装置的通道长度为100mm，成型装置与挤压轮的间隙为1.2mm，成型装置使用前先进行预热，预热温度为450℃，预热时间为2小时；成型装置的模具厚度为30mm，模具的模角为10°，模具的定径带长度为8mm；连续挤压制备的碲硒铜棒的抗拉强度大于220MPa，伸长率大于50%，晶粒度为0.01mm；
4）拉拔：将碲硒铜棒进行拉拔变形，变形系数为1.15；拉拔变形的速度7m/min，采用10%的乳化液做为拉拔润滑液；
5）矫直：将碲硒铜棒进行矫直变形，变形系数为1.02；矫直变形后碲硒铜棒的扭拧度每米0.3mm，碲硒铜棒的平面度每米0.5mm，碲硒铜棒的直度每米0.1mm；
6）分切：将碲硒铜棒进行分切；
所述的一种碲硒铜棒生产方法制备的碲硒铜棒的抗拉强度大于300MPa，延伸率大于15%，导电率大于88%IACS，切削率为易切削黄铜的90%以上，所述易切削黄铜的铜含量61%、锌含量36%、铅含量3%。
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