CN112662901A - 一种钢板表面浇铸铜合金液及制备工艺 - Google Patents
一种钢板表面浇铸铜合金液及制备工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种钢板表面浇铸铜合金液及制备工艺，包括纯铜、磷铜、中间合金、金属料、覆盖剂和精炼剂，磷铜包括如下重量份数比：Cu的含量为50~55g，Sn的含量为3~5g，P的含量为0.03~0.3g；使多种合金融为一体，真正达到复合材料，是该工艺的最大特点，工艺流程，钢板加热至双金属临界的温度，把铜合金按轴瓦、轴套要求的金属牌号，熔炼直至合金最佳温度，浇铸到钢板表面，在经过还原，冷却，轧制，让工艺减少人力、物力、节能等很多工艺环节。提高产品的性能。
Description
技术领域
本发明涉及到合金液及制备工艺，特别涉及一种钢板表面浇铸铜合金液及制备工艺。
背景技术
铜合金是以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色，又称紫铜。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。
当前世界上资源原来越紧张，但是随着经济的迅速发展，人们对资源的需求量却在日益增加，金属材料是工业、制造业生产过程中需求量比较大的资源，传统的金属材料为实心金属，通常使用实心金属材料其强度远远大于设计要求的强度，从而浪费资源，另一方面来说，金属材料的质量通常都比较大，实心金属材料会增加产品的重量，从而造成能源的浪费，制成双金属复合材料，用于滑动轴承、轴瓦、轴套，各种机械设备的减磨材料。目前工艺有，铸造，离心浇铸，粉末材料烧结等。但是各有不足之处，如浇铸浪费金属材料，粉末烧结的双金属材料粘接强度不够等诸多不足之处。所以发明该工艺，解决以上工艺的诸多不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢板表面浇铸铜合金液及制备工艺，具有经过还原，冷却，轧制，让工艺减少人力、物力、节能等很多工艺环节，提高产品的性能的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢板表面浇铸铜合金液，包括纯铜、磷铜、中间合金、金属料、覆盖剂和精炼剂，磷铜包括如下重量份数比：Cu的含量为50~55g，Sn的含量为3~5g，P的含量为0.03~0.3g；
中间合金由铁、硅和锰组成，包括如下重量份数比：Fe的含量为2~4g，Si的含量为3~6g，Mn的含量为1~3g；
金属料由锌、铅、铝组成，包括如下重量份数比：Zn的含量为4~6g，Pb的含量为2~3g，Al的含量为1~2g；
覆盖剂由木炭、玻璃、硼砂组成，包括如下重量份数比：木炭的含量为3~4g，玻璃的含量为2~3g，硼砂的含量为2~4g；
精炼剂由碳酸钙、苏打和萤石组成，包括如下重量份数比：碳酸钙的含量为1~3g、苏打的含量为2~3g和萤石的含量为4~5g。
进一步地，磷铜包括如下重量份数比：Cu的含量为53g，Sn的含量为4g，P的含量为0.1g；
中间合金由铁、硅和锰组成，包括如下重量份数比：Fe的含量为3g，Si的含量为5g，Mn的含量为2g；
金属料由锌、铅、铝组成，包括如下重量份数比：Zn的含量为5g，Pb的含量为3g，Al的含量为2g；
覆盖剂由木炭、玻璃、硼砂组成，包括如下重量份数比：木炭的含量为4g，玻璃的含量为3g，硼砂的含量为4g；
精炼剂由碳酸钙、苏打和萤石组成，包括如下重量份数比：碳酸钙的含量为2g、苏打的含量为3g和萤石的含量为5g。
本发明提供另一技术方案，一种钢板表面浇铸铜合金液的制备工艺，包括以下步骤：
S1：钢板准备：取一定长度的钢板放置到运输带，运输到抛光机内，抛光机内的打磨头旋转对钢板的上半表面抛光打磨，打磨完成后，翻转钢板的下半身朝上，继续对钢板的表面抛光打磨，完成后继续放置到运输带上；
S2：钢板处理：运输带的一旁依次放置酸洗槽、水洗槽和电镀槽，钢板上利用运输带移动到酸洗槽去除表面氧化的铁皮，水洗槽内流动的流水去除钢板的酸性溶液，电镀槽内钢板置于碱性电镀液中，碱性镀铜完成后，再置于电解液中，进行酸性镀铜，并在钢板的表面涂覆上抗氧化剂上；
S3：铜合金液制备：
S31：300g的纯铜放置到熔点为1100℃的反应釜中，纯铜熔化为液体，并且以30d/min速率搅拌，在边搅拌边加入60g的磷铜，以40d/min速率搅拌，加入10g的中间合金，并且将反应釜中的温度以3~5℃/min速率上升，至反应釜内温度到达1250℃后停止，加热10~15min，反应釜内材料和铜完成混合；
S32：覆盖剂制备：木炭、玻璃、硼砂放置到粉碎机中，研磨为300目直径的颗粒后，制备完成后的粉末倒入混合机内，将其混合物均匀的倒入反应釜的表面上；
S33：精炼剂制备：碳酸钙、苏打和萤石放置到粉碎机中，研磨为200目直径的颗粒后，制备完成后的粉末混合倒入反应釜内；
S4：浇铸准备：金属模型上下模具打开，钢板放入金属模型中，将模具闭合后，模具加热至温度310~350℃后，熔炼完成铜合金液注入金属模型内，铜合金液包覆在钢板的表面，形成双金属复合板；
S5：冷却：上下模具打开，将双金属复合板放置到大气内冷却退火，在在以3℃~5℃/min的速度降温，冷却至常温状态；
S6：整理：多个双金属复合板并排的放置到运输带上；
S7：检测：通过视觉检测系统对双金属复合板检测，合格的双金属复合板运输走，不合格的双金属复合板剔除到一旁重新加工；
S8：包装：双金属复合板叠加在一起，放置到包装机内打包。
进一步地，针对步骤S5中，经过冷轧机，利用冷轧机的承重辊、工作辊共同将力施加到双金属复合板的两个面上，通过改变两个轧辊间隙的大小实现轧制出合适的厚度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本钢板表面浇铸铜合金液及制备工艺，把铜合金的液体直接浇铸钢板的表面，使多种合金融为一体，真正达到金属复合材料，是该工艺的最大特点，工艺流程，钢板加热至双金属临界的温度，把铜合金按轴瓦、轴套要求的金属牌号，熔炼直至合金最佳温度，浇铸到钢板表面，在经过还原，冷却，轧制，让工艺减少人力、物力、节能等很多工艺环节，提高产品的性能。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚；完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1，一种钢板表面浇铸铜合金液，包括纯铜、磷铜、中间合金、金属料、覆盖剂和精炼剂，磷铜包括如下重量份数比：Cu的含量为50g，Sn的含量为3g，P的含量为0.03g；
中间合金由铁、硅和锰组成，包括如下重量份数比：Fe的含量为2g，Si的含量为3g，Mn的含量为1g；
金属料由锌、铅、铝组成，包括如下重量份数比：Zn的含量为4g，Pb的含量为2g，Al的含量为1g；
覆盖剂由木炭、玻璃、硼砂组成，包括如下重量份数比：木炭的含量为3g，玻璃的含量为2g，硼砂的含量为2g，覆盖剂防止铜合金中合金元素的氧化、蒸发和吸气；
精炼剂由碳酸钙、苏打和萤石组成，包括如下重量份数比：碳酸钙的含量为1g、苏打的含量为2g和萤石的含量为3g，精炼剂去除铜合金各种氯化杂质。
本发明提供另一技术方案，一种钢板表面浇铸铜合金液的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：钢板准备：取一定长度的钢板放置到运输带，运输到抛光机内，抛光机内的打磨头旋转对钢板的上半表面抛光打磨，打磨完成后，翻转钢板的下半身朝上，继续对钢板的表面抛光打磨，完成后继续放置到运输带上；
步骤二：钢板处理：运输带的一旁依次放置酸洗槽、水洗槽和电镀槽，钢板上利用运输带移动到酸洗槽去除表面氧化的铁皮，水洗槽内流动的流水去除钢板的酸性溶液，电镀槽内钢板置于碱性电镀液中，碱性镀铜完成后，再置于电解液中，进行酸性镀铜，并在钢板的表面涂覆上抗氧化剂上；
步骤三：铜合金液制备：
第一节：300g的纯铜放置到熔点为1100℃的反应釜中，纯铜熔化为液体，并且以30d/min速率搅拌，在边搅拌边加入60g的磷铜，以40d/min速率搅拌，加入10g的中间合金，并且将反应釜中的温度以3~5℃/min速率上升，至反应釜内温度到达1250℃后停止，加热10~15min，反应釜内材料和铜完成混合；
第二节：覆盖剂制备：木炭、玻璃、硼砂放置到粉碎机中，研磨为300目直径的颗粒后，制备完成后的粉末倒入混合机内，将其混合物均匀的倒入反应釜的表面上；
第三节：精炼剂制备：碳酸钙、苏打和萤石放置到粉碎机中，研磨为200目直径的颗粒后，制备完成后的粉末混合倒入反应釜内；
步骤四：浇铸准备：金属模型上下模具打开，钢板放入金属模型中，将模具闭合后，模具加热至温度310~350℃后，熔炼完成铜合金液注入金属模型内，铜合金液包覆在钢板的表面，形成双金属复合板；
步骤五：冷却：上下模具打开，将双金属复合板放置到大气内冷却退火，在在以3℃~5℃/min的速度降温，冷却至常温状态，经过冷轧机，利用冷轧机的承重辊、工作辊共同将力施加到双金属复合板的两个面上，通过改变两个轧辊间隙的大小实现轧制出合适的厚度；
步骤六：整理：多个双金属复合板并排的放置到运输带上；
步骤七：检测：通过视觉检测系统对双金属复合板检测，合格的双金属复合板运输走，不合格的双金属复合板剔除到一旁重新加工；
步骤八：包装：双金属复合板叠加在一起，放置到包装机内打包。
实施例二：
磷铜包括如下重量份数比：Cu的含量为50g，Sn的含量为3g，P的含量为0.03g；
中间合金由铁、硅和锰组成，包括如下重量份数比：Fe的含量为2g，Si的含量为3g，Mn的含量为1g；
金属料由锌、铅、铝组成，包括如下重量份数比：Zn的含量为4g，Pb的含量为2g，Al的含量为1g；
覆盖剂由木炭、玻璃、硼砂组成，包括如下重量份数比：木炭的含量为3g，玻璃的含量为2g，硼砂的含量为2g，覆盖剂防止铜合金中合金元素的氧化、蒸发和吸气；
精炼剂由碳酸钙、苏打和萤石组成，包括如下重量份数比：碳酸钙的含量为2g、苏打的含量为3g和萤石的含量为5g。
本发明提供另一技术方案，一种钢板表面浇铸铜合金液的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：钢板准备：取一定长度的钢板放置到运输带，运输到抛光机内，抛光机内的打磨头旋转对钢板的上半表面抛光打磨，打磨完成后，翻转钢板的下半身朝上，继续对钢板的表面抛光打磨，完成后继续放置到运输带上；
步骤二：钢板处理：运输带的一旁依次放置酸洗槽、水洗槽和电镀槽，钢板上利用运输带移动到酸洗槽去除表面氧化的铁皮，水洗槽内流动的流水去除钢板的酸性溶液，电镀槽内钢板置于碱性电镀液中，碱性镀铜完成后，再置于电解液中，进行酸性镀铜，并在钢板的表面涂覆上抗氧化剂上；
步骤三：铜合金液制备：
第一节：300g的纯铜放置到熔点为1100℃的反应釜中，纯铜熔化为液体，并且以30d/min速率搅拌，在边搅拌边加入60g的磷铜，以40d/min速率搅拌，加入10g的中间合金，并且将反应釜中的温度以3~5℃/min速率上升，至反应釜内温度到达1250℃后停止，加热10~15min，反应釜内材料和铜完成混合；
第二节：覆盖剂制备：木炭、玻璃、硼砂放置到粉碎机中，研磨为300目直径的颗粒后，制备完成后的粉末倒入混合机内，将其混合物均匀的倒入反应釜的表面上；
第三节：精炼剂制备：碳酸钙、苏打和萤石放置到粉碎机中，研磨为200目直径的颗粒后，制备完成后的粉末混合倒入反应釜内；
步骤四：浇铸准备：金属模型上下模具打开，钢板放入金属模型中，将模具闭合后，模具加热至温度310~350℃后，熔炼完成铜合金液注入金属模型内，铜合金液包覆在钢板的表面，形成双金属复合板；
步骤五：冷却：上下模具打开，将双金属复合板放置到大气内冷却退火，在在以3℃~5℃/min的速度降温，冷却至常温状态，经过冷轧机，利用冷轧机的承重辊、工作辊共同将力施加到双金属复合板的两个面上，通过改变两个轧辊间隙的大小实现轧制出合适的厚度；
步骤六：整理：多个双金属复合板并排的放置到运输带上；
步骤七：检测：通过视觉检测系统对双金属复合板检测，合格的双金属复合板运输走，不合格的双金属复合板剔除到一旁重新加工；
步骤八：包装：双金属复合板叠加在一起，放置到包装机内打包。
对比例：
磷铜包括如下重量份数比：Cu的含量为50g，Sn的含量为3g，P的含量为0.03g；
中间合金由铁、硅和锰组成，包括如下重量份数比：Fe的含量为2g，Si的含量为3g，Mn的含量为1g；
金属料由锌、铅、铝组成，包括如下重量份数比：Zn的含量为4g，Pb的含量为2g，Al的含量为1g；
覆盖剂由木炭、玻璃、硼砂组成，包括如下重量份数比：木炭的含量为3g，玻璃的含量为2g，硼砂的含量为2g，覆盖剂防止铜合金中合金元素的氧化、蒸发和吸气；
本发明提供另一技术方案，一种钢板表面浇铸铜合金液的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：钢板准备：取一定长度的钢板放置到运输带，运输到抛光机内，抛光机内的打磨头旋转对钢板的上半表面抛光打磨，打磨完成后，翻转钢板的下半身朝上，继续对钢板的表面抛光打磨，完成后继续放置到运输带上；
步骤二：钢板处理：运输带的一旁依次放置酸洗槽、水洗槽和电镀槽，钢板上利用运输带移动到酸洗槽去除表面氧化的铁皮，水洗槽内流动的流水去除钢板的酸性溶液，电镀槽内钢板置于碱性电镀液中，碱性镀铜完成后，再置于电解液中，进行酸性镀铜，并在钢板的表面涂覆上抗氧化剂上；
步骤三：铜合金液制备：
第一节：300g的纯铜放置到熔点为1100℃的反应釜中，纯铜熔化为液体，并且以30d/min速率搅拌，在边搅拌边加入60g的磷铜，以40d/min速率搅拌，加入10g的中间合金，并且将反应釜中的温度以3~5℃/min速率上升，至反应釜内温度到达1250℃后停止，加热10~15min，反应釜内材料和铜完成混合；
第二节：覆盖剂制备：木炭、玻璃、硼砂放置到粉碎机中，研磨为300目直径的颗粒后，制备完成后的粉末倒入混合机内，将其混合物均匀的倒入反应釜的表面上；
步骤四：浇铸准备：金属模型上下模具打开，钢板放入金属模型中，将模具闭合后，模具加热至温度310~350℃后，熔炼完成铜合金液注入金属模型内，铜合金液包覆在钢板的表面，形成双金属复合板；
步骤五：冷却：上下模具打开，将双金属复合板放置到大气内冷却退火，在在以3℃~5℃/min的速度降温，冷却至常温状态，经过冷轧机，利用冷轧机的承重辊、工作辊共同将力施加到双金属复合板的两个面上，通过改变两个轧辊间隙的大小实现轧制出合适的厚度；
步骤六：整理：多个双金属复合板并排的放置到运输带上；
步骤七：检测：通过视觉检测系统对双金属复合板检测，合格的双金属复合板运输走，不合格的双金属复合板剔除到一旁重新加工；
步骤八：包装：双金属复合板叠加在一起，放置到包装机内打包。
铜合金液中的合金可以是铜、锡、锌、铅，各种合金两种或者两种以上的合金。
实施例一和实施例二制备的，把铜合金的液体直接浇铸钢板的表面，使上述多种合金融为一体，真正达到金属复合材料，是该工艺的最大特点，工艺流程，钢板加热至双金属临界的温度，把铜合金按轴瓦、轴套要求的金属牌号，熔炼直至合金最佳温度，浇铸到钢板表面，在经过还原，冷却，轧制，让工艺减少人力、物力、节能等很多工艺环节。提高产品的性能。
表一为检测结果
| 实施例一 | 实施例二 | 对比例 | |
| 硬度 | HBW10/3000 | HBW10/1500 | HBW10/1000 |
| 球直径D/mm | 10 | 10 | 10 |
| 压力球 | 30 | 15 | 10 |
| 实验力F/N | 23495 | 21495 | 13495 |
综上所述，本钢板表面浇铸铜合金液及制备工艺，把铜合金的液体直接浇铸钢板的表面，使多种合金融为一体，真正达到金属复合材料，是该工艺的最大特点，工艺流程，钢板加热至双金属临界的温度，把铜合金按轴瓦、轴套要求的金属牌号，熔炼直至合金最佳温度，浇铸到钢板表面，在经过还原，冷却，轧制，让工艺减少人力、物力、节能等很多工艺环节。提高产品的性能。
本发明提供另一技术方案，一种钢板表面浇铸铜合金液的制备工艺，包括以下步骤：
第一步，原材料：铅青铜、锡青铜、黄铜、纯铜、磷青铜、镍铜经融化到1350℃，形成铜汁。
第二步，铜汁倒入一个加热的第一个中间包，接着流入降温的带孔的第二个中间包，铜汁从第二个中间包的孔中漏到输送带上面的钢板上。根据需要的厚度，调整这个孔的大小，还有钢板的角度。
综上所述，本钢板表面浇铸铜合金液及制备工艺，把铜合金的液体直接浇铸钢板的表面，使多种合金融为一体，真正达到金属复合材料，是该工艺的最大特点，工艺流程，钢板加热至双金属临界的温度，把铜合金按轴瓦、轴套要求的金属牌号，熔炼直至合金最佳温度，浇铸到钢板表面，在经过还原，冷却，轧制，让工艺减少人力、物力、节能等很多工艺环节。提高产品的性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种钢板表面浇铸铜合金液，包括纯铜、磷铜、中间合金、金属料、覆盖剂和精炼剂，其特征在于，磷铜包括如下重量份数比：Cu的含量为50~55g，Sn的含量为3~5g，P的含量为0.03~0.3g；
中间合金由铁、硅和锰组成，包括如下重量份数比：Fe的含量为2~4g，Si的含量为3~6g，Mn的含量为1~3g；
金属料由锌、铅、铝组成，包括如下重量份数比：Zn的含量为4~6g，Pb的含量为2~3g，Al的含量为1~2g；
覆盖剂由木炭、玻璃、硼砂组成，包括如下重量份数比：木炭的含量为3~4g，玻璃的含量为2~3g，硼砂的含量为2~4g；
精炼剂由碳酸钙、苏打和萤石组成，包括如下重量份数比：碳酸钙的含量为1~3g、苏打的含量为2~3g和萤石的含量为4~5g。
2.根据权利要求1所述的一种钢板表面浇铸铜合金液，其特征在于，其特征在于，磷铜包括如下重量份数比：Cu的含量为53g，Sn的含量为4g，P的含量为0.1g；
中间合金由铁、硅和锰组成，包括如下重量份数比：Fe的含量为3g，Si的含量为5g，Mn的含量为2g；
金属料由锌、铅、铝组成，包括如下重量份数比：Zn的含量为5g，Pb的含量为3g，Al的含量为2g；
覆盖剂由木炭、玻璃、硼砂组成，包括如下重量份数比：木炭的含量为4g，玻璃的含量为3g，硼砂的含量为4g；
精炼剂由碳酸钙、苏打和萤石组成，包括如下重量份数比：碳酸钙的含量为2g、苏打的含量为3g和萤石的含量为5g。
3.如权利要求1所述的一种钢板表面浇铸铜合金液的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：钢板准备：取一定长度的钢板放置到运输带，运输到抛光机内，抛光机内的打磨头旋转对钢板的上半表面抛光打磨，打磨完成后，翻转钢板的下半身朝上，继续对钢板的表面抛光打磨，完成后继续放置到运输带上；
S2：钢板处理：运输带的一旁依次放置酸洗槽、水洗槽和电镀槽，钢板上利用运输带移动到酸洗槽去除表面氧化的铁皮，水洗槽内流动的流水去除钢板的酸性溶液，电镀槽内钢板置于碱性电镀液中，碱性镀铜完成后，再置于电解液中，进行酸性镀铜，并在钢板的表面涂覆上抗氧化剂上；
S3：铜合金液制备：
S31：300g的纯铜放置到熔点为1100℃的反应釜中，纯铜熔化为液体，并且以30d/min速率搅拌，在边搅拌边加入60g的磷铜，以40d/min速率搅拌，加入10g的中间合金，并且将反应釜中的温度以3~5℃/min速率上升，至反应釜内温度到达1250℃后停止，加热10~15min，反应釜内材料和铜完成混合；
S32：覆盖剂制备：木炭、玻璃、硼砂放置到粉碎机中，研磨为300目直径的颗粒后，制备完成后的粉末倒入混合机内，将其混合物均匀的倒入反应釜的表面上；
S33：精炼剂制备：碳酸钙、苏打和萤石放置到粉碎机中，研磨为200目直径的颗粒后，制备完成后的粉末混合倒入反应釜内；
S4：浇铸准备：金属模型上下模具打开，钢板放入金属模型中，将模具闭合后，模具加热至温度310~350℃后，熔炼完成铜合金液注入金属模型内，铜合金液包覆在钢板的表面，形成双金属复合板；
S5：冷却：上下模具打开，将双金属复合板放置到大气内冷却退火，在在以3℃~5℃/min的速度降温，冷却至常温状态；
S6：整理：多个双金属复合板并排的放置到运输带上；
S7：检测：通过视觉检测系统对双金属复合板检测，合格的双金属复合板运输走，不合格的双金属复合板剔除到一旁重新加工；
S8：包装：双金属复合板叠加在一起，放置到包装机内打包。
4.如权利要求3所述的一种钢板表面浇铸铜合金液的制备工艺，其特征在于，针对步骤S5中，经过冷轧机，利用冷轧机的承重辊、工作辊共同将力施加到双金属复合板的两个面上，通过改变两个轧辊间隙的大小实现轧制出合适的厚度。
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