CN107699826A - 环保防裂防氧化铜制品及其成型工艺 - Google Patents

环保防裂防氧化铜制品及其成型工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了环保防裂防氧化铜制品成型工艺，所述成型工艺包括后处理，包括：保护气氛内退火处理；防氧化处理；冷却处理。本发明所述环保防裂防氧化铜制品及其成型工艺，通过该后处理工艺，在铜制品表面进行防氧化处理，使其表面形成一层防氧化的保护层，这样避免了后续的氧化，在后处理过程中，先进行了退火处理，并让其内部应力逐渐得到释放，避免后续开裂。该工艺通过生产实际验证，满足生产要求，实施效果好。

Description

环保防裂防氧化铜制品及其成型工艺
技术领域
本发明涉及一种铜工艺制品，以及该工艺制品的成型工艺，属于铜工艺品制备技术领域。
背景技术
别看铜工艺品看起来很简单，但现代铜工艺品制作流程，绝非是一般性简单的工艺拼合、堆砌，而是需要专业的铸造技术和雕塑、开模等等多方位复杂的工艺操作、磨合，经过采用适宜铸造雕塑的铜合金材质，高温、热熔铸造而成。
铜工艺品制作过程一般包括：造型、模具成型、浇注、打磨等工艺流程。铜工艺品浇注时，是按比例称取适量铜和锌、锡等金属，放入坩埚内，加热至1100-1500℃，直至坩埚内的铜及其他金属完全融化、混合。然后将融化好的铜液立刻注入型腔，冷却后将外层沙壳震破，剥离出来的就是铜质的产品粗胚体。
现有的铜工艺品浇注过程中，由于配料和浇注工艺控制原因，表面铜水氧化严重，形成表面浮渣，这些浮渣一旦进入浇注模具中，不仅影响铜工艺品的造型及美观，严重的将直接导致整个工艺品报废。此外，铜工艺品浇注形成铜质粗胚体后，由于内部的内应力较大，其表面经常形成微裂纹，严重时也会导致整个工艺品报废。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种环保防裂防氧化铜制品，以及其成型工艺。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
环保防裂防氧化铜制品成型工艺，所述铜制品成型工艺包括后处理，其特征是，所述后处理包括以下步骤：
步骤一：保护气氛内退火处理；
将浇注成型后的铜制品胚料冷却至500℃~600℃，在保护气氛内保温5~15分钟，再随炉冷却；
步骤二：防氧化处理；
将步骤一中铜制品胚料随炉冷却至70℃~100℃，在铜制品胚料表面喷淋防氧化剂，并保持5~10分钟，保持防氧化剂表面喷淋均匀，有足够的反应时间；
步骤三：冷却处理；
将步骤二中获得的铜制品胚料，返回保护气氛内保温5~15分钟，保护气体温度为70℃~100℃，再随炉冷却至室温。
对于上述技术方案的改进，所述步骤一中的保护气氛为惰性气体、氢气、氮气中的一种或几种的混合。
对于上述技术方案的改进，所述步骤二中的防氧化剂为：阴离子表面活性剂、二异甲醇、异丙醇的重量配比2:2:1后形成混合物，再与水溶解形成1%~3%浓度的溶液。
对于上述技术方案的改进，所述步骤三中的保护气氛为惰性气体、氢气、氮气中的一种或几种的混合。
一种环保防裂防氧化铜制品成型工艺制成的铜制品。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明所述环保防裂防氧化铜制品及其成型工艺，采用黄铜、白铜、锡青铜作为原材料，确保了金属液的成分与质量，同时也降低了成本。以黄铜、白铜、锡青铜等为原料，保证了铜工艺品后续加工性能，易钎焊和焊接，耐腐蚀性能。
本发明所述环保防裂防氧化铜制品及其成型工艺，通过添加硅铁进行增硅处理，利于其在浇注前期形成表面浮渣，保证铜液内部成分，便于后续清除；浇注之前进行球化和孕育，起到了孕育细化晶粒作用，改善了合金的球化效果和孕育质量，减少了杂质，提高了铸件的质量。所述工艺利于清除浮渣，清除内部杂质，保证了铜工艺品质量。
本发明所述环保防裂防氧化铜制品及其成型工艺，通过该后处理工艺，在铜制品表面进行防氧化处理，使其表面形成一层防氧化的保护层，这样避免了后续的氧化，在后处理过程中，先进行了退火处理，并让其内部应力逐渐得到释放，避免后续开裂。
该工艺通过生产实际验证，满足生产要求，实施效果好。
附图说明
图1为本发明所述浇注中间包结构示意图；
图2为本发明所述浇注中间包截面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
黄铜是含一定锌元素的铜。一般锌含量在30-40%左右的黄铜常用来做艺术铸造。黄铜有良好的力学性能，热态下、冷态下塑性良好，加工性能较易，易钎焊和焊接，耐腐蚀。光泽度、细腻度、艺术表现力丰富。此外黄铜价格相对便宜，是现代铜雕工艺最常用的一种材料。
白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金，呈银白色，有金属光泽，故名白铜。铜镍之间彼此可无限固溶，从而形成连续固溶体。当把镍熔入红铜里，含量超过16%以上时，产生的合金色泽就变得洁白如银，镍含量越高，颜色越白。白铜中镍的含量一般为25%。
除黄铜、白铜外的铜合金统称为青铜。锡青铜是应用最古老的一种合金。我国古代常用来制作鼎、钟、武器、铜镜等器物。锡青铜耐腐蚀性好，韧性好，易加工，硬度高，收缩小，耐久性好，也是常用的艺术铸造材料。
本发明所述铜制品的成型方法如下：
本发明所述铜制品，其化学组分如下（重量百分比）： Ni：3.4~3.6； Si：2.2~2.4；Mn：0.3~0.5；S：＜0.08；P：＜0.08；Fe：＜1；Al：1.0~2.0；C：＜1；Zn：30~40；Sn：5~10；Mg：0.03~0.05；RE：0.01~0.04；余量为Cu。
本发明所述铜制品的成型方法如下：
步骤一：熔炼；
以黄铜、白铜、锡青铜等作为金属炉料，采用美国应达集团1T中频感应电炉进行熔炼，将90~92Kg的金属炉料加入电炉中下部位；当铜水温度达到1100℃~1250℃时，向里面加入30~35Kg的硅铁，进行增硅处理，然后高温静置1~5分钟，使增硅有一定的反应时间，同时让足够多的液渣浮出液面，此时硅含量接近1.8%左右，在高温静置时，对铜水化学成分进行快速分析，根据分析结果做出适当地成分调整，以满足成分要求；
步骤二、球化、孕育及浇注；
球化剂采用轻稀土硅铜镁球化剂CuSiMg5RE1，球化剂加入重量为步骤一中铜液总重量的1.1%~1.4%，并依次进行球化和孕育，具体如下：
首先，在中间包底部放入0.8Kg~0.9Kg的硅铜镁球化剂CuSiMg5RE1，粒度为5mm~15mm，在其上面盖上薄铜板，再在铜板上放入8Kg~9Kg的75SiCu孕育剂，75SiCu孕育剂粒度为5~15mm，用量为铜液总重量的0.8%~1.0%，将铜液从电炉内倒入中间包进行盖包孕育；
其次，再将剩余的球化剂和孕育剂一同加入，采用锌铝镍铜铋孕育剂，孕育剂加入重量为步骤一中铜液总重量的0.8%~1.0%，孕育剂的化学成分为（重量百分比）：Zn：30~40； Al：1.0~2.0；Ni：3.4~3.6；Bi：0.06~0.08；余量为Cu；在中间包内孕育时间1~5分钟，中间包温度范围为1200℃~1350℃；
第三，孕育后进行除渣，同时进行保温，保持铜水的温度为1100℃~1350℃；
最后，再使用石蜡模具进行浇注成型；
步骤三、取件处理；
浇注完成后，待铸件的温度达到600℃~750℃时，开箱取件，让铸件进行空冷，直至室温。
本发明所述铜制品，采用黄铜、白铜、锡青铜作为原材料，确保了金属液的成分与质量，同时也降低了成本。以黄铜、白铜、锡青铜等为原料，保证了铜工艺品后续加工性能，易钎焊和焊接，耐腐蚀。
本发明所述铜制品的成型方法，通过添加硅铁进行增硅处理，利于其在浇注前期形成表面浮渣，保证铜液内部成分；浇注之前进行球化和孕育，起到了孕育细化晶粒作用，改善了合金的球化效果和孕育质量，减少了杂质，提高了铸件的质量。
本发明所述铜制品的成型方法，是否采用除渣、球化、孕育各个方法对比试验如 下：
除渣处理 球化处理 孕育处理 铜制品特点
方案一 采用 —— —— 外表面无缺陷，内部有空隙，晶粒粗大、内应力大
方案二 —— 采用 —— 外表面有缺陷，内部无空隙，晶粒较大
方案三 —— —— 采用 外表面有缺陷，内部有细渣，晶粒较小
方案四 采用 采用 —— 外表面无缺陷，内部无空隙，晶粒较大
方案五 采用 —— 采用 外表面无缺陷，内部有细渣，晶粒较小
方案六 —— 采用 采用 外表面有缺陷，内部无空隙，晶粒较小
方案七 采用 采用 采用 外表面无缺陷，内部无空隙，晶粒较小
本发明所述铜制品的成型方法，铜制品取件后进行空冷时，由于其内部还存在一定的内应力，其铜金属表面易出现裂纹或被氧化，因此，应对铜制品进行后处理；所述后处理包括以下步骤：
步骤一：保护气氛内退火处理；
将浇注成型后的铜制品胚料冷却至500℃~600℃，在保护气氛内保温5~15分钟，再随炉冷却；所述保护气氛为惰性气体、氢气、氮气中的一种或几种的混合；
步骤二：防氧化处理；
将步骤一中铜制品胚料随炉冷却至70℃~100℃，在铜制品胚料表面喷淋防氧化剂，并保持5~10分钟，保持防氧化剂表面喷淋均匀，有足够的反应时间；所述防氧化剂为：阴离子表面活性剂、二异甲醇、异丙醇的重量配比2:2:1后形成混合物后，再与水溶解形成1%~3%浓度的溶液进行喷淋；
步骤三：冷却处理；
将步骤二中获得的铜制品胚料，返回保护气氛内保温5~15分钟，保护气体温度为70℃~100℃，再随炉冷却至室温；所述保护气氛为惰性气体、氢气、氮气中的一种或几种的混合。
如图1所示，为本发明所述浇注中间包结构示意图。所述浇注中间包包括盆状的本体10，在本体10外部对称设置有四个手柄20，在盆状的本体10上端设置有端盖30，所述本体10边沿处设置有敞开其加料口11，在加料口11另一端对称设置有浇注口12。
本发明所述的浇注中间包，在中间包的本体10底部放入0.8Kg~0.9Kg的硅铜镁球化剂CuSiMg5RE1，粒度为5mm~15mm，在其上面盖上薄铜板，再在铜板上放入8Kg~9Kg的75SiCu孕育剂。黄铜、白铜、锡青铜等金属炉料熔化成铜水后进入本体10中，将端盖30盖在本体10的敞开口上，此时，向下按压加料口11一侧的手柄20，在地面或工作台的支撑下，再将球化剂和孕育剂从加料口11顺利进入本体10中，这样实现盖包球化和孕育。需要时，从浇注口12处让铜水流出，实现浇注。
如图2所示，本体10的底部还设置有凹槽13，在凹槽13的四周边沿处设置有斜面14，凹槽13的最大深度为15mm。所述凹槽13用来容纳硅铜镁球化剂CuSiMg5RE1，在硅铜镁球化剂CuSiMg5RE1上面盖上薄铜板，这样避免铜水进入时，球化剂四处飘散。斜面14的设置，利于铜水进入凹槽13，使其快速反应。凹槽13的最大深度为15mm，保证了薄铜板既覆盖在球化剂上，又保证了铜水能快速进入凹槽13。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.环保防裂防氧化铜制品成型工艺，所述成型工艺包括后处理，其特征是，所述后处理包括以下步骤：
步骤一：保护气氛内退火处理；
将浇注成型后的铜制品胚料冷却至500℃~600℃，在保护气氛内保温5~15分钟，再随炉冷却；
步骤二：防氧化处理；
将步骤一中铜制品胚料随炉冷却至70℃~100℃，在铜制品胚料表面喷淋防氧化剂，并保持5~10分钟，保持防氧化剂表面喷淋均匀，有足够的反应时间；
步骤三：冷却处理；
将步骤二中获得的铜制品胚料，返回保护气氛内保温5~15分钟，保护气体温度为70℃~100℃，再随炉冷却至室温。
2.如权利要求1所述的环保防裂防氧化铜制品成型工艺，其特征是，所述步骤一中的保护气氛为惰性气体、氢气、氮气中的一种或几种的混合。
3.如权利要求1所述的环保防裂防氧化铜制品成型工艺，其特征是，所述步骤二中的防氧化剂为：阴离子表面活性剂、二异甲醇、异丙醇的重量配比2:2:1后形成混合物，再与水溶解形成1%~3%浓度的溶液。
4.如权利要求1所述的环保防裂防氧化铜制品成型工艺，其特征是，所述步骤三中的保护气氛为惰性气体、氢气、氮气中的一种或几种的混合。
5.如权利要求1~4任一所述的环保防裂防氧化铜制品成型工艺制成的铜制品。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112387978A (zh) * 2020-10-21 2021-02-23 西安斯瑞先进铜合金科技有限公司 一种刹车片用CuFe合金粉末的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102332439A (zh) * 2011-10-19 2012-01-25 浙江佳博科技股份有限公司 一种具有防氧化层的铜基键合丝及其加工工艺
CN202201953U (zh) * 2011-04-28 2012-04-25 绍兴市力博电气有限公司 一种特软铜带退火装置
CN103643187A (zh) * 2013-12-11 2014-03-19 浙江佳博科技股份有限公司 一种铜丝防氧化加工方法
CN106086512A (zh) * 2016-08-10 2016-11-09 安徽晋源铜业有限公司 一种高韧抗氧化铜基超细丝材的加工方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202201953U (zh) * 2011-04-28 2012-04-25 绍兴市力博电气有限公司 一种特软铜带退火装置
CN102332439A (zh) * 2011-10-19 2012-01-25 浙江佳博科技股份有限公司 一种具有防氧化层的铜基键合丝及其加工工艺
CN103643187A (zh) * 2013-12-11 2014-03-19 浙江佳博科技股份有限公司 一种铜丝防氧化加工方法
CN106086512A (zh) * 2016-08-10 2016-11-09 安徽晋源铜业有限公司 一种高韧抗氧化铜基超细丝材的加工方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112387978A (zh) * 2020-10-21 2021-02-23 西安斯瑞先进铜合金科技有限公司 一种刹车片用CuFe合金粉末的制备方法
CN112387978B (zh) * 2020-10-21 2023-03-14 西安斯瑞先进铜合金科技有限公司 一种刹车片用CuFe合金粉末的制备方法

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