CS259447B1

CS259447B1 - A method of processing tin bronzes

Info

Publication number: CS259447B1
Application number: CS869199A
Authority: CS
Inventors: Jiri Faltus; Josef Klofac; Ludvik Smolik; Ota Kotoun
Original assignee: Jiri Faltus; Josef Klofac; Ludvik Smolik; Ota Kotoun
Priority date: 1986-12-11
Filing date: 1986-12-11
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS919986A1

Abstract

Způsob zpracování pásů z cínových bronzů o tloušťce od 0,6 do 0,2 mm, zejména pro výrobu kontaktů s náročným tvarováním, při kterém se kontinuálně odlité pásy po ofrézování povrchu z obou stran následně homogenizují v ochranné atmosféře při teplotě 680 až 720 °C po dobu 3 až 5 hodin a dále se válcují za studená a mezioperačně žíhají tak, aby poslední redukce před finálním rekrystalizačním žíháním byla 60 až 70 % a potom se finálně žíhají při teplotě 500 až 550 °C v průběžných pecích s fluidní vrstvou nebo v jiných pecích zajišťujících ohřev na žíhací teplotu s rychlostí min 5°C.S'"* 1 tak, aby po žíhání byla struktura pásů plně rekrystalizačním žíháním byla 60 až 70 % a Toto žíhání se provádí v ochranné atmosfé ře nebo na vzduchu s následným mořením. Po žíhání se pásy válcují za studená s redukcí 20 až 30 % na konečnou tloušťku. Po válcování na konečnou tloušťku lze zařadit nízkoteplotní žíhání ve svitku s minimálním vnitřním průměrem svitku 500 mm při teplotě 180 až 220 °C po dobu 4 až 6 hodin materiálu na teplotě, přičemž se žíhání provádí v ochranné atmosféře.Method of processing strips of tin bronzes with a thickness of 0.6 to 0.2 mm, especially for the production of contacts with demanding shaping, in which the continuously cast strips, after milling the surface from both sides, are subsequently homogenized in a protective atmosphere at a temperature of 680 to 720 °C for 3 to 5 hours and are further cold rolled and annealed in between operations so that the last reduction before the final recrystallization annealing is 60 to 70% and then they are finally annealed at a temperature of 500 to 550 °C in continuous fluidized bed furnaces or in other furnaces providing heating to the annealing temperature at a rate of at least 5°C.S'"* 1 so that after annealing the structure of the strips is fully recrystallization annealing is 60 to 70% and This annealing is carried out in a protective atmosphere or in air with subsequent pickling. After annealing, The strips are cold rolled with a reduction of 20 to 30% to the final thickness. After rolling to the final thickness, low-temperature annealing can be included in the coil with a minimum internal coil diameter of 500 mm at a temperature of 180 to 220 °C for 4 to 6 hours of material at the temperature, while annealing is carried out in a protective atmosphere.

Description

Způsob zpracování pásů z cínových bronzů o tloušťce od 0,6 do 0,2 mm, zejména pro výrobu kontaktů s náročným tvarováním, při kterém se kontinuálně odlité pásy po ofrézování povrchu z obou stran následně homogenizují v ochranné atmosféře při teplotě 680 až 720 °C po dobu 3 až 5 hodin a dále se válcují za studená a mezioperačně žíhají tak, aby poslední redukce před finálním rekrystalizačním žíháním byla 60 až 70 % a potom se finálně žíhají při teplotě 500 až 550 °C v průběžných pecích s fluidní vrstvou nebo v jiných pecích zajišťujících ohřev na žíhací teplotu s rychlostí min 5°C.S'^{* 1}tak, aby po žíhání byla struktura pásů plně rekrystalizačním žíháním byla 60 až 70 % a Toto žíhání se provádí v ochranné atmosféře nebo na vzduchu s následným mořením.Method of processing tin bronze strips with a thickness of 0.6 to 0.2 mm, especially for the production of contacts with intensive shaping, in which the continuously cast strips are subsequently homogenized in a protective atmosphere at a temperature of 680 to 720 ° C after milling the surface from both sides for 3 to 5 hours and further cold-rolled and annealed in-process so that the final reduction before final recrystallization annealing is 60 to 70% and then finally annealed at 500 to 550 ° C in continuous fluidized bed furnaces or other furnaces providing heating to the annealing temperature at a rate of at least 5 ° CS · ¹ so that after annealing the web structure is fully recrystallized annealing being 60 to 70% and this annealing is carried out in a protective atmosphere or in air followed by pickling.

Po žíhání se pásy válcují za studená s redukcí 20 až 30 % na konečnou tloušťku. Po válcování na konečnou tloušťku lze zařadit nízkoteplotní žíhání ve svitku s minimálním vnitřním průměrem svitku 500 mm při teplotě 180 až 220 °C po dobu 4 až 6 hodin materiálu na teplotě, přičemž se žíhání provádí v ochranné atmosféře.After annealing, the strips are cold rolled with a reduction of 20 to 30% to the final thickness. After rolling to a final thickness, a low temperature annealing in a coil with a minimum coil internal diameter of 500 mm at 180 to 220 ° C for 4 to 6 hours of material at temperature can be incorporated, with the annealing being carried out in a protective atmosphere.

Vynález se týká způsobu zpracování pásů z cínových bronzů o tloušťce od 0,6 do 0,2 mm, zejména pro výrobu kontaktů s náročným tvarováním.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process for the treatment of tin bronze strips with a thickness of from 0.6 to 0.2 mm, in particular for the manufacture of contacts with complex shaping.

Výroba a funkce těchto kontaktů ze slitin o složení 7 až 9 hmot. % cínu, zbytek měď vyžaduje, aby pásy, jejichž konečná tloušťka je od 0,6 do 0,2 mm, vykazovaly vysokou plasticitu, neboť při jejich výrobě dochází k náročnému tvarování. Pro kvalitu povrchu v místě ohybu je zapotřebí jemnozrnný materiál a pro dohrou funkci kontaktů jsou požadovány vysoké pružinové a pevnostní vlastnosti s malým rozptylem pevnostních hodnot a tvrdostí a vysokými únavovými vlastnostmi a dobrou odolností proti relaxaci. Materiál musí mít i dobré střižné vlastnosti při stříhání složitých tvarů na lisech.The production and function of these contacts from 7 to 9 wt. % of the tin, the remainder of the copper requires that the belts, whose final thickness is from 0.6 to 0.2 mm, show high plasticity because of their complex formation. Fine grain material is required for surface quality at the bend and high spring and strength properties with low scattering of strength values and hardness and high fatigue properties and good resistance to relaxation are required for good contact function. The material must also have good shearing properties when cutting complex shapes on presses.

Při výrobě pásů z cínových bronzů stávající technologií se rekrystalizační žíhání před posledním válcováním na finální tloušťku obvykle provádí ve svitcích. Takto vyžíhané pásy mají obvykle příliš velkou průměrnou velikost zrna (nad 30 ,«m) a struktura je vlivem nerovnoměrného ohřevu svitku nerovnoměrná po délce pásu. Po válcování na konečnou tloušťku mají takto vyrobené pásy velký rozptyl mechanických vlastností a při požadovaných pevnostních hodnotách a tvrdostech podstatně menší plastické vlastnosti (tažnostj. Jejich velikost zrna je zpravidla příliš velká, takže dochází k nežádoucímu zhoršení kvality povrchu v místech ohybů. Také jejich střižné vlastnosti nejsou dostatečné, což vede ke vzniku otřepfl a poruch při postupných střižích na lisech.In the production of tin bronze strips by the present technology, recrystallization annealing is usually carried out in coils before the last rolling to the final thickness. The annealed webs usually have too large an average grain size (above 30 .mu.m) and the structure is uneven along the length of the web due to uneven coil heating. After rolling to the final thickness, the strips thus produced have a large dispersion of mechanical properties and, at the required strength values and hardnesses, substantially less plastic properties (ductility). Their grain size is usually too large to undesirably deteriorate the surface quality at bends. they are insufficient, leading to burrs and breakdowns in successive staple presses.

Tyto nedostatky odstraňuje způsob zpracování pásů z cínových bronzů tloušťky od 0,6 do 0,2 mm, zejména pro výrobu kontaktů s náročným tvarováním podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kontinuálně odlité pásy z cínového' bronzu se podrobí frézování povrchu z obou stran a po· stočení do svitku se hoímogenizují ve vsázkové peci v ochranné atmosféře při teplotě 680 až 720 stupňů Celsia po dobu 3 až 5 hodin materiálu na teplotě. Dále se pásy válcují za studená a mezioperačně žíhají ve svitku v ochranné atmosféře tak, aby redukce z tloušťky před finálním rekrystalizačním žíháním byla 60 až 70 %. Finální žíhání se provádí při teplotě 500 až 550 °C v průběžných pecích s fluidní vrstvou nebo· v jiných pecích zajišťujících ohřev na žíhací teplotu s rychlostí min 5°C.s^-1. Žíhání se provádí buď v ochranné atmosféře nebo na vzduchu. Přesné parametry žíhání se volí v rámci uvedených hodnot tak, aby struktura pásu po finálním žíhání byla plně rekrystalizovaná s maximální velikostí zrna 11 μτη. Po· žíhání ve fluidní vrstvě nebo na vzduchu se provádí moření v 10 % H2SO4, kartáčování, oplach a sušení. Dále se pásy válcují za studená s redukcí 20 až 30 % na konečnou tloušťku v požadovaných tolerancích. Velikost redukce se volí v rámci uvedeného intervalu redukce 20 až 30 % podle požadavku na pevnostní hodnoty konečných pásů.These drawbacks are overcome by a process for the treatment of tin bronze strips from 0.6 to 0.2 mm in thickness, in particular for the production of the high-profile contacts according to the invention, which consists in the continuous casting of tin bronze strips subjected to milling of the surface. The coils are then homogenized in a batch furnace under a protective atmosphere at a temperature of 680 to 720 degrees Celsius for 3 to 5 hours of material at temperature. Further, the strips are cold rolled and annealed in coil under protective atmosphere so that the reduction from the thickness before the final recrystallization annealing is 60 to 70%. The final annealing is carried out at a temperature of 500 to 550 ° C in continuous fluidized bed furnaces or in other furnaces providing heating to the annealing temperature at a rate of at least 5 ° Cs ^-1 . Annealing is carried out either in a protective atmosphere or in air. The exact annealing parameters are selected within the stated values so that the strip structure after the final annealing is fully recrystallized with a maximum grain size of 11 μτη. Annealing in fluidized bed or in air is done by pickling in 10% H2SO4, brushing, rinsing and drying. Further, the strips are cold rolled with a reduction of 20 to 30% to the final thickness within the required tolerances. The amount of reduction is selected within the said 20 to 30% reduction interval according to the requirement of the end band strength.

Dále podstata vynálezu spočívá v tom, že po vyválcování pásů za studená s redukci 20 až 30 % na konečnou tloušťku lze zařadit nízkoteplotní žíhání ve svitku s minimálním vnitřním průměrem 500 mm ve vsázkové peci při teplotě 180 až 220 °C po dobu 4 až 6 hodin materiálu na teplotě v ochranné atmosféře.Further, the invention is based on the fact that after cold rolling of the strips with a reduction of 20 to 30% to the final thickness, low temperature annealing in a coil with a minimum internal diameter of 500 mm in a batch furnace at 180 to 220 ° C for 4 to 6 hours material at temperature in a protective atmosphere.

Navržený technologický postup zpracování pásů z cínových bronzů zajistí jeminozrnnou homogenní strukturu materiálu po· celé délce a šířce pásu, což je nezbytné k dosažení malého rozptylu mechanických vlastností s požadovanou kombinací vysokých pevnostních vlastností a tvrdosti a dobrých plastických vlastností. Jemnozrnná struktura s průměrnou velikostí zrna max. 11 μΐη je dostatečná k zajištění dobré jakosti povrchu kontaktů s náročným tvarováním v místě ohybu s malým radiusem a zajistí též vhodné střihové vlastnosti pásů nutné při výrobě kontaktů nia lisech. Nízkoteplotní žíhání zajistí zvýšení tažnosti materiálu bez podstatného snížení pevnostních vlastností a tvrdosti a podstatně zlepší relaxační vlastnosti materiálu za zvýšených teplot, což se příznivě odrazí ve zlepšení funkčních vlastností kontaktů.The proposed process of processing tin bronze strips ensures a fine-grained homogeneous structure of the material along the entire length and width of the belt, which is necessary to achieve a small dispersion of mechanical properties with the desired combination of high strength and hardness properties and good plastic properties. The fine-grained structure with an average grain size of max. 11 μΐη is sufficient to ensure good contact surface quality with demanding shaping at the bend with a small radius, and also to provide the appropriate shear properties required for the manufacture of nia press contacts. The low temperature annealing will increase the ductility of the material without substantially reducing the strength and hardness properties, and substantially improve the relaxation properties of the material at elevated temperatures, which is reflected in an improved performance of the contacts.

PříkladExample

Kontinuálně odlité pásy z cínového bronzu o složení 7,5 až 9 hmot. % cínu, 0,12 až 0,13 hmot. % P, zbytek měď byly ofrézovány z obou stran 11a tloušťku 14 mm, stočeny do svitku a homogenizačně vyžíhány v hrncové peci v ochranné atmosféře EXO o složení: asi 2,5 % Hž, 2,5 % CO2, 1 % CO, zbytek N2. Při homogenizačním žíhání byl materiál na teplotě 700 °C po dobu 3 hodin. Po homogenizačním žíhání se pásy válcovaly za studená na tloušťku 2 mm a dále žíhaly ve svitcích v hrncové peci v ochranné atmosféře EXO o složení výše uvedeném režimem 650 ^CC po dobu 3 hodin materiálu na teplotě. Pásy po žíhání měly strukturu plně rekrystalizovanou se střední délkou úseku 60 μτη. Po- žíhání byly pásy válcovány na tloušťku 0,8 mm a mezioperačně žíhány ve svitcích v hrncové peci v ochranné atmosféře EXO o výše uvedeném složení režimem 600 °C po dobu 3 hodin materiálu na teplotě. Pásy po žíhání měly strukturu plně rekrystalizovanou se střední délkou úseku 60 jum.Continuously cast tin bronze strips of 7.5 to 9 wt. 0.12 to 0.13 wt. % P, the remainder copper was milled from both sides 11a thickness 14 mm, rolled into a coil and annealed in a pot furnace in an EXO protective atmosphere of the composition: about 2.5% H2, 2.5% CO2, 1% CO, the rest N2 . During homogenization annealing the material was at a temperature of 700 ° C for 3 hours. After homogenization annealing, the strips were cold rolled to a thickness of 2 mm and further annealed in coils in a EXO shielded furnace of the above-mentioned 650 ^° C mode for 3 hours at temperature. The annealing strips had a fully recrystallized structure with a mean section length of 60 μτη. After annealing, the strips were rolled to a thickness of 0.8 mm and inter-operatively annealed in coils in an EXO protective furnace of the above composition by the 600 ° C mode for 3 hours at temperature. The annealing strips had a fully recrystallized structure with a mean section length of 60 µm.

Dále se pásy válcovaly na tloušťky:Further, the strips were rolled to thicknesses:

a)and)

0,28 mm s redukcí 65 %. Tyto· pásy se žíhlaly rozvinuté v průběžné elektrické peci na vzduchu při teplotě 550 °C s rychlostí průtahu 3 m. min^-1. Rychlost ohřevu byla přitom asi 6°C.s^-1. Po žíhání se pásy mořily v 10 % H2SO4 s následným kartáč oválním, oplachem a sušením horkým vzduchem. Struktura pásů byla po žíhání plně rekrystalizovaná se střední délkou úseku 8 až 10 ^m. Následovalo válcování za studená na konečnou tloušťku 0,2 + 0,02 mm a střihání na požadované šířky.0.28 mm with 65% reduction. These strips · žíhlaly developed in a continuous electric furnace in air at 550 ° C at a delay of 3 m. Min ^-1. The heating rate was about 6 ° Cs ^-1 . After annealing the strips were pickled in 10% H2SO4 followed by oval brushing, rinsing and hot air drying. The strip structure was fully recrystallized after annealing with a mean section length of 8 to 10 µm. This was followed by cold rolling to a final thickness of 0.2 + 0.02 mm and cutting to the desired widths.

b)(b)

0,26 mm s redukcí 68 °/o. Pásy se žíhaly v průběžné vertikální fluidní peci s délkou fluidní lázně asi 0,7 m v ochranné atmosféře vodní páry při teplotě 500 °C a rychlostí průtahu pásů 8 m. min^-1. Po žíhání se pásy mořily v mořicí lázni s 10 % H2SO4, následovalo- kartáčování, oplach a sušení horkým vzduchem. Struktura pásů byla po žíhání plně rekrystalizovaná se střední délkou úseku asi 5 μΐη. Následovalo válcování na konečnou tloušťku 0,2 + 0,002 mm a- střihání na požadované šířky,0.26 mm with 68 ° / o reduction. The strips were annealed in a continuous vertical fluidized bed furnace having a fluidized bath length of about 0.7 m in a protective atmosphere of water vapor at 500 ° C and a speed delay belts 8 m. Min ^-1. After annealing the strips were pickled in a pickling bath with 10% H2SO4, followed by brushing, rinsing and hot air drying. The strip structure was fully recrystallized after annealing with a mean section length of about 5 μΐη. This was followed by rolling to a final thickness of 0.2 + 0.002 mm and cutting to the desired widths,

c)C)

Část pásů tloušťky 0,2 mm vyrobené technologickými postupy uvedenými v bodech a) a b) příkladu, se dále nízkoteplotně žíhaly ve svitku o vnitřním průměru 500 mm v hrnco-vé peci v ochranné atmosféře EXO o složení výše uvedeném, režimem 200 °C po dobu 5 hodin n-a teplotě.A portion of the 0.2 mm thick strips produced by the process described in (a) and (b) of the example was further low-annealed in a coil of 500 mm inside diameter in an EXO pot at 200 ° C for a period of 200 ° C. 5 hours at temperature.

Uvedenými modifikacemi technologických postupů popsaných v bodech aj, b) a cj příkladu, byly vyrobeny pásy tloušťky 0,2 milimetru z cínového bronzu, které měly jem-nozrnnou strukturu, úzké rozmezí mezí pevnosti a tvrdosti a vysoké hodnoty tažnosti. Pásy se použily pro výrobu kontaktů s nár-očným tvarováním.By modifying the process described in (a), (b) and (c), tin bronze strips having a fine-grain structure, a narrow range of strength and hardness limits and high ductility values were produced. The strips were used to make the contacts with national shaping.

Claims

P R E D Μ E T

Method for processing tin bronze strips with a thickness of 0.6 to 0.2 mm, in particular for the manufacture of contacts with national shaping, characterized in that the continuously cast strips are subsequently hom-oge after the surface is milled from both sides. They lie in a protective atmosphere at a temperature of 680 to 720 ° C for a period of 3 to 5 hours and continue to be cold rolled and annealed in such a way that the final reduction before final recrystallization annealing is 60 to 70% and they are finally annealed at a temperature of 500 to 550 ° C in continuous fluidized bed furnaces or in other furnaces providing heating to the annealing temperature at a rate of at least 5 ° C.

. s ^-1 ta-k, - after annealing, the strip structure is fully recrystallized with a grain size of max. 11 μϊη, which is carried out in a protective atmosphere or in air with subsequent pickling and further cold rolled with a reduction of 20 to 30 ° / o to final thickness.

2. A process according to claim 1, characterized in that after rolling the strips with a reduction of 20 to 30% to the final thickness, a low temperature annealing in a coil with a minimum internal diameter of 500 mm at 180 to 220 [deg.] C. for 4 to 6 hours is included. protective atmosphere.