CN110117735A - 一种低成本高强度铜带及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本高强度铜带，包括63.5%至68%的铜，0.10%至0.14%的铁，余量为锌。本发明运用晶粒细化的方法增强铜板的强度，应用第三元素Fe阻止晶粒粗大，黄铜合金是铜合金材料中热处理组织最容易晶粒粗大的品种，本发明在于应用Fe合金化，配合冷轧及热处理加工工艺，使的黄铜带的强度和塑性性能相比原有的黄铜有大的提升，成为其他弹性铜合金的在一些领域的替代材料，且我们这种强化的方法，没有采用贵金属材料，成本也大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种低成本高强度铜带及其制造方法。
背景技术
目前高强度的铜合金有锡磷青铜、高铜Cu-Ni-Si、锡黄铜等。本专利中着重强调黄铜，，但黄铜生产制造工艺成熟，易于工业化生产，原料成本和制造成品率也高，市场上黄铜带主要是H62、H65黄铜，但是黄铜相对以上的铜合金强度稍低，疲劳周期偏短，因此有必要予以改进。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种低成本高强度铜带，大大提高了普通黄铜带的强度。
本发明的另一目的是提供一种用于制造改种铜带的制造方法
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低成本高强度铜带，包括63.5%至64.8%的铜，0.10%至0.14%的铁，余量为锌。本发明运用晶粒细化的方法增强铜板的强度，应用第三元素Fe阻止晶粒粗大，黄铜合金是铜合金材料中热处理组织最容易晶粒粗大的品种，本发明在于应用Fe合金化，配合冷轧及热处理加工工艺，使的黄铜带的强度和塑性性能相比原有的黄铜有大的提升，成为其他弹性铜合金的在一些领域的替代材料，且我们这种强化的方法，没有采用贵金属材料，成本也大大降低。
铜材料的Fe合金化存在一定难度，因为Fe熔点1500度以上高于铜材料，本发明专利采用了体积小的Fe原材料（打包钢带、铁丝）或者废铜加少量的铁丝熔炼方法。
上述技术方案中，优选的，所述铁的比例为0.12%，在铁的比例达到0.12%的时候，晶粒细化的效果最好。
一种低成本高强度铜带的制造方法，包括如下步骤：(1)按照配比准备好铜原料（黄铜废铜）、锌原料、电解铜和铁原料（打包钢带或者铁丝），首先黄铜或电解铜烘干后在熔炼炉中进行熔化，保持熔炼温度为1000℃-1100 ℃，然后加入铁原料，熔炼后产生合金液，取样化验调整至符合成分要求，；(2)对步骤(1)产生的合金液采用立式半连铸的方式浇铸成锭，浇注温度控制在 1020℃-1070℃，浇铸以后生成铜锭；(3)对步骤（2）产生的铜锭通过热轧机组进行热轧，控制开轧温度为780℃-840℃，轧制速度为1.5m/s-2.5m/s；(4)对热轧后的带坯进行铣面，铣面以后的带材再进行粗轧，粗轧以后退火再进行清洗；(5)清洗以后的带材一次中轧，中轧以后的带材进行切边，然后再进行一次中轧坯退火，退火后再进行一次清洗；(6)二次清洗后，我们对带材再进行一次预精轧、一次洗条料退火、一次洗条料清洗，(7)最后精轧和成品清洗，以后剪切得到成品，成品的抗拉强度在620Mpa-700 Mpa之间，伸长率≥2%。
本发明的有益效果是：本发明运用晶粒细化的方法提高铜板带的强度，应用第三元素Fe阻止晶粒粗大，黄铜合金是铜合金材料中热处理组织最容易晶粒粗大的品种，本发明在于应用Fe合金化，配合冷轧及热处理加工工艺，使的黄铜带的强度和塑性性能相比原有的黄铜有大的提升，成为其他弹性铜合金的在一些领域的替代材料，且我们这种强化的方法，没有采用贵金属材料，成本也大大降低。
具体实施方式
一种低成本高强度铜带，包括63.5%至68%的铜，0.12%的铁，余量为锌。本发明运用晶粒细化的方法增强铜板的强度，应用第三元素Fe阻止晶粒粗大，黄铜合金是铜合金材料中热处理组织最容易晶粒粗大的品种，本发明在于应用Fe合金化，配合冷轧及热处理加工工艺，使的黄铜带的强度和塑性性能相比原有的黄铜有大的提升，成为其他弹性铜合金的在一些领域的替代材料，且我们这种强化的方法，没有采用贵金属材料，成本也大大降低。
一种低成本高强度铜带的制造方法，包括如下步骤：
(1)按照配比准备好铜原料、锌原料和铁原料（打包钢带或者铁丝），铜原料烘干后在熔炼炉中进行熔化，保持熔炼温度为1000℃-1100 ℃，然后加入铁原料，最后加入锌原料，熔炼后产生合金液；
(2)对步骤(1)产生的合金液采用立式半连铸的方式浇铸成锭，浇注温度控制在 1020℃-1070℃，浇铸以后生成铜锭；
(3)对步骤（2）产生的铜锭通过热轧机组进行热轧，控制开轧温度为780℃-840℃，轧制速度为1.5m/s-2.5m/s；
(4)对热轧后的带坯进行铣面，铣面以后的带材粗轧，之后进行退火处理，退火以后再进行清洗；
(5)清洗以后的带材再进行一次中轧，中轧以后的带材进行切边，然后再进行一次退火，退火后再进行第二次清洗；
(6)二次清洗后，我们对带材再进行一次精轧，精轧以后清洗，最后剪切得到成品，成品的抗拉强度在620Mpa-700 Mpa之间，0.2mm伸长率≥2%。
附表一，本发明与同类产品的比较
通过附表一可以看出，我们在最低的成本下，达到了成本最高的同类产品的性能效果。
Claims (3)
1.一种低成本高强度铜带，其特征在于：包括63.5%至68%的铜，0.10%至0.14%的铁，余量为锌。
2.根据权利要求1所述的低成本高强度铜带，其特征在于：所述铁的比例为0.12%。
3.根据权利要求1所述的低成本高强度铜带的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照配比准备好铜原料、锌原料和铁原料，铜原料和锌原料烘干后在熔炼炉中进行熔化，保持熔炼温度为850℃-1100 ℃，然后加入铁原料，熔炼后产生合金液；
(2)对步骤(1)产生的合金液采用水平连铸的方式浇铸成锭，浇注温度控制在 1000℃-1200℃，浇铸以后生成铜锭；
(3)对步骤（2）产生的铜锭通过热轧机组进行初轧，控制终轧温度为850℃-900℃，轧制速度为1.5m/s-5m/s；
(4)对初轧后的带材进行铣面，铣面以后的带材再进行退火处理，退火以后再进行清洗；
(5)清洗以后的带材再进行一次中轧，中轧以后的带材进行切边，然后再进行一次退火，退火后再进行一次清洗；
(6)二次清洗后，我们对带材再进行一次精轧，精轧以后剪切得到成品，成品的抗拉强度在620Mpa-700 Mpa之间。
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