專利名稱：：直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于電子、電氣和機(jī)械行業(yè)用的錫磷青銅帶的制作方法，具體涉及一種直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶的方法。
背景技術(shù)：
：含錫4%以上的錫磷青銅因熱塑性溫度范圍太窄，熱軋碎裂嚴(yán)重，通常不能熱軋。主要是由于錫磷青銅化學(xué)成份的特點(diǎn)，使得鑄造的錫磷青銅帶坯存在嚴(yán)重的反偏析現(xiàn)象和鑄造內(nèi)應(yīng)力，反偏析導(dǎo)致帶化學(xué)成份不均勻和塑性下降，鑄造應(yīng)力導(dǎo)致塑性下降明顯、變形抗力也有加大。而國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的辦法都采用帶坯均勻化退火以消除偏析提高帶塑性，并使軋制力有所下降。即目前含錫4%以上的錫磷青銅帶大都采用水平連鑄厚14~20mm、寬210650mm的長(zhǎng)帶巻，再經(jīng)帶坯均勻化退火后冷軋開(kāi)坯至2.7~9mm厚帶?，F(xiàn)有技術(shù)的使用帶坯均勻化退火生產(chǎn)工藝流程大致如下配料——熔化——成份控制一—水平連鑄——銑面——帶坯均勻化退火——冷軋開(kāi)坯——中間退火——粗軋減薄一一中間退火——表面清洗鈍化一一冷精軋——成品低溫?zé)崽幚怼砻媲逑粹g化——拉伸彎曲矯直——'性能檢驗(yàn)——檢驗(yàn)包裝入庫(kù)。但是，上述生產(chǎn)工藝中的帶坯均勻化退火是一項(xiàng)相當(dāng)耗時(shí)耗電的工序，通常在鐘罩爐內(nèi)進(jìn)行，帶坯均勻化退火溫度為670~710°C，一般要1620小時(shí)，每噸錫青銅帶約耗電IOO度、耗液氮1.5升、液氨1.2千克，極大提高了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較差。以現(xiàn)有工業(yè)技術(shù)，無(wú)論采用多高的均勻化退火溫度和多長(zhǎng)的保溫時(shí)間對(duì)區(qū)域偏析均無(wú)明顯的改善作用，帶坯均勻化退火只能消除晶內(nèi)偏析和消除鑄造內(nèi)應(yīng)力。而晶內(nèi)偏析可通過(guò)幾次中間退火得到徹底消除，但由于一般鑄造帶坯塑性太低，軋制后碎邊，斷帶很多，降低了成品率，若冷開(kāi)坯軋制加工率太小，軋后的厚度太大，勢(shì)必增加以后的中間退火次數(shù)，經(jīng)濟(jì)效益不是很明顯。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種不易出現(xiàn)易碎易斷帶、成品率較高，生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)周期短的直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶的方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶的方法，其生產(chǎn)步驟包括:(1)首先按照如下配方進(jìn)行配料:錫4.5%~8.5%、磷0.08%~0.25%，3余量為銅和不可避免的雜質(zhì)，所述不可避免的雜質(zhì)，其中鉛《0.02%、鐵《0.05%，其不可避免的雜質(zhì)重量百分比總和^0.15%，在熔化爐內(nèi)將配好的物料熔化，熔化爐內(nèi)銅液溫度為1180~1240°C(上述的配方范圍為現(xiàn)有的國(guó)家及外國(guó)牌號(hào)的錫磷青銅帶化學(xué)成份范圍)；(2)將步驟(1)所得的熔化物料攪拌、撈渣、取樣分析調(diào)整成份，成分符合配方要求后將其轉(zhuǎn)入保溫爐內(nèi)，保溫爐內(nèi)銅液溫度為1140~1200°C;(3)然后再取樣分析，調(diào)整成份，成分符合配方要求后進(jìn)行水平連鑄，鑄造溫度1140~1200°C，采用拉12.8~14.8mm、停2.5~3.2s、返推1.6-3.2mm，鑄造速度160l卯mm/min，帶坯出口溫度380~450°C，帶坯表面的結(jié)晶線應(yīng)平直、應(yīng)無(wú)裂紋、缺口、凹坑、冷隔等可見(jiàn)鑄造缺陷；錫磷青銅帶巻坯厚14.0~16.5mm、寬210430rnm、長(zhǎng)45~68m。(4)再對(duì)步驟(3)所得的錫磷青銅帶巻坯進(jìn)行在線或離線銑面，每面銑去0.5~0.8mm，銑面后帶表面應(yīng)光潔，無(wú)裂紋、氣孔、夾渣、凹坑和未銑出的黑斑等可見(jiàn)缺陷；再進(jìn)行首次直接冷開(kāi)坯軋制，軋制后得到帶厚為5.6~9.21!1111的帶巻；(5)然后將步驟(4)所得的帶巻在鐘罩爐內(nèi)進(jìn)行首次中間退火，退火溫度520~640°C、保溫4.56h。從首次中間退火工序開(kāi)始，以下的生產(chǎn)工藝同現(xiàn)有均勻化退火生產(chǎn)錫磷青銅帶工藝基本相同，即進(jìn)行粗軋減薄——第二次中間退火——表面清洗鈍化——冷精扎——成品低溫?zé)崽幚怼砻媲逑粹g化——拉彎矯平；上述冷精軋后的帶厚為0.06~1.2mm即為成品帶厚。上述水平連鑄，其結(jié)晶器采用鋼套、銅套和石墨片組裝的內(nèi)通冷卻水的結(jié)晶器。石墨片和銅套貼合可用不通孔吊緊螺栓或通孔螺絲旋緊再加石墨塞的方式。采用后一種貼合方式的結(jié)晶器直接冷開(kāi)坯的效果會(huì)更好些。上述步驟(2)和(3)中所述的取樣分析為采用可逐層分析的直讀光譜分析儀進(jìn)行分析。上述步驟(4)中所述的進(jìn)行首次冷開(kāi)坯軋制，其冷軋總加工率在38~62%之間，軋制道次視帶寬和軋機(jī)能力為4~8道次。本發(fā)明的直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶制作生產(chǎn)工藝與現(xiàn)有帶坯均勾化退火后冷軋開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶制作生產(chǎn)工藝比優(yōu)點(diǎn)有-l.本發(fā)明的直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶的方法，省去帶坯均勻化退火工序(帶坯均勻化退火工序溫度為67071(TC，一般要1620小時(shí)保溫時(shí)間，需要消耗大量的人工、液氨和液氮)，明顯降低了生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)周期，減少人工、液氨和液氮等的消耗。2.本發(fā)明的直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶的方法，生產(chǎn)的成品錫磷青銅帶的厚度僅為0.06~1.2mm，可節(jié)約生產(chǎn)成本并縮短生產(chǎn)周期且生產(chǎn)過(guò)程中不易出現(xiàn)易碎、易斷帶現(xiàn)象，成品質(zhì)量和成品率高。3.本發(fā)明針對(duì)鑄造內(nèi)應(yīng)力的不利影響，通過(guò)鑄造工藝參數(shù)的改變達(dá)到降低鑄造內(nèi)應(yīng)力的目的，從而使鑄造帶坯塑性有明顯提高，達(dá)到可以直接冷軋開(kāi)坯的要求。具體實(shí)施方式下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1生產(chǎn)制作QSn6.5-0.1牌號(hào)，硬態(tài)，規(guī)格0.2xl50mm的帶材，將本廠舊料(或外廠舊料)、新金屬錫錠、陰極銅、銅磷中間合金分別按比例稱重，配制成錫6.5%、磷0.15%、余量銅的爐料。將爐料投入熔化爐，在大氣中將爐料熔化升溫到U80122(TC，攪拌撈渣取樣分析采用直讀光譜分析儀進(jìn)行分析，成份符合配方比例后轉(zhuǎn)入保溫爐。保溫爐銅液溫度1160118(TC，保溫爐液面用干燥米糠覆蓋，然后再取樣分析，調(diào)整成份，成份符合配方比例后進(jìn)行水平連鑄，鑄造溫度1160~1180°C，采用拉14.0mm、停2.8秒、返推2.5mm的工藝，鑄造速度為178mm/min，帶坯出口溫度400~420°C，帶截面尺寸為16x330mm，帶巻長(zhǎng)56米。然后將上述帶巻采用離線銑面機(jī)離線銑面，每面銑去0.6mm。然后在四輥可逆粗軋機(jī)上用4次軋至9mm厚；然后在鐘罩爐內(nèi)進(jìn)行64(TC、保溫6小時(shí)的首次中間退火，再在四輥可逆中軋機(jī)上進(jìn)行中軋至2.3mm厚，再在鐘罩爐內(nèi)進(jìn)行52(TC、保溫5小時(shí)的第二次退火。再次在中精軋機(jī)上進(jìn)行冷軋至0.63mm，剪邊后在鐘罩爐內(nèi)進(jìn)行480°C、保溫44.5小時(shí)的第三次中間退火。退火后在脫脂酸洗線上進(jìn)行清洗，清洗后在精軋機(jī)上予精軋至留底厚0.30mm再進(jìn)行最后一次中間退火，退火工藝參數(shù)同前。退火后在精軋機(jī)上軋至厚0.20mm，在鐘罩爐內(nèi)進(jìn)行230°C、3小時(shí)的低溫?zé)崽幚硖岣咂渚C合機(jī)械性能，再在脫脂酸洗鈍化線上進(jìn)行表面處理。拉彎矯直后進(jìn)行力學(xué)性能和成品質(zhì)量檢驗(yàn)，最后進(jìn)行分剪包裝后入庫(kù)。實(shí)施例2生產(chǎn)制作C5102牌號(hào),硬態(tài),規(guī)格0.35x100mm錫磷青銅帶材，將本廠舊料(或外廠舊料)、新金屬錫錠、陰極銅、銅磷中間合金分別按比例稱重，配制成錫5.0%、磷0.15%、余量銅的爐料。將爐料投入熔化爐，在大氣中將爐料熔化升溫到1190122(TC，攪拌撈渣取樣分析采用直讀光譜分析儀進(jìn)行分析，成份符合配方比例后轉(zhuǎn)入保溫爐。保溫爐銅液溫度1170~1190°C，保溫爐液面用干燥米糠覆蓋，然后再取樣分析，調(diào)整成份，成份符合配方比例后進(jìn)行水平連鑄，鑄造溫度U70119(TC，采用拉14.0mm、停2.8秒、返推2.5mm的工藝，鑄造速度178mm/min，帶坯出口溫度400-420。C，帶截面尺寸為16x330mm，帶巻長(zhǎng)56米。然后將上述帶巻采用離線銑面機(jī)離線銑面，每面銑去0.5mm。再在四輥可逆粗軋機(jī)上用5~6道次軋至5.6mm厚。然后在鐘罩爐內(nèi)進(jìn)行620°C、保溫4.5小時(shí)的首次中間退火后，再在四輥可逆中軋機(jī)上進(jìn)行中軋至1.4mm厚，剪邊后在鐘罩爐內(nèi)進(jìn)行560。C、保溫4小時(shí)的第二次退火。再在中精軋機(jī)上進(jìn)行冷軋至0.52mm，在鐘罩爐內(nèi)進(jìn)行48(TC、保溫4小時(shí)的第三次中間退火。退火后在精軋機(jī)上軋至厚0.35mm，在鐘罩爐內(nèi)進(jìn)行230°C、3小時(shí)的低溫?zé)崽幚硖岣咂渚C合機(jī)械性能，再在脫脂酸洗鈍化線上進(jìn)行表面處理。拉彎矯直后進(jìn)行力學(xué)性能和成品質(zhì)量檢驗(yàn)，最后進(jìn)行分剪包裝后入庫(kù)。對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例所得樣品進(jìn)行性能檢測(cè)采用中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T228—2002金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法取得。拉伸試驗(yàn)機(jī)為上海市申力試驗(yàn)機(jī)廠制造的WA—20和WA—50MC電液式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，精度等級(jí)為1級(jí)。硬度數(shù)據(jù)采用中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4340.1—1999金屬維氏硬度試驗(yàn)方法取得。硬度計(jì)為山東萊州市試驗(yàn)機(jī)總廠制造小負(fù)荷維氏硬度計(jì)，型號(hào)HV—5。中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2059—2000中QSn6.5—O.l帶硬態(tài)的機(jī)械性能要求和不同生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的帶力學(xué)性能見(jiàn)下表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表l中數(shù)據(jù)說(shuō)明本發(fā)明生產(chǎn)工藝制備的錫磷青銅帶樣品，其力學(xué)性能均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。以50巻兩種不同生產(chǎn)工藝軋制的錫磷青銅帶帶坯，其成品率進(jìn)行比較，見(jiàn)下表2:項(xiàng)目光坯投入量，噸成品量，噸成品率，％均勻化退火生產(chǎn)帶96.23578.91282.00直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)帶(本發(fā)明)96.53679.30482.15綜上所述，使用本發(fā)明生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的直接冷開(kāi)坯錫磷青銅帶，其抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、維氏硬度均達(dá)到或略高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求；其成品率也比傳統(tǒng)使用均勻化退火工藝生產(chǎn)的錫磷青銅帶稍高。權(quán)利要求1.一種直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶的方法，其特征在于制備步驟包括(1)首先按照如下配方比例進(jìn)行配料錫4.5％～8.5％、磷0.08％～0.25％，余量為銅和不可避免的雜質(zhì)，所述不可避免的雜質(zhì)，其中鉛≤0.02％、鐵≤0.05％，不可避免的雜質(zhì)重量百分比總和≤0.15％，在熔化爐內(nèi)將配好的物料熔化，熔化爐內(nèi)物料溫度為1180～1240℃；(2)將步驟(1)所得的熔化物料攪拌、撈渣、取樣分析調(diào)整成份，成分符合配方要求后將其轉(zhuǎn)入保溫爐內(nèi)，保溫爐內(nèi)銅液溫度為1140～1200℃；(3)然后再取樣分析，調(diào)整成份，成分符合配方要求后進(jìn)行水平連鑄，鑄造溫度1140～1200℃，采用拉12.8～14.8mm、停2.5～3.2s、返推1.6～3.2mm，鑄造速度160～190mm/min，帶坯出口溫度380～450℃，得到厚14.0～16.5mm、寬210～430mm、長(zhǎng)45～68m的錫磷青銅帶卷坯；(4)再對(duì)步驟(3)所得的錫磷青銅帶卷坯進(jìn)行在線或離線銑面，每面銑去0.5～0.8mm，然后進(jìn)行首次直接冷開(kāi)坯軋制，軋制后得到帶厚為5.6～9.2mm的帶卷；(5)然后將步驟(4)所得的帶卷在鐘罩爐內(nèi)進(jìn)行首次中間退火，退火溫度520～640℃、保溫4.5～6h；然后進(jìn)行粗扎減薄——第二次中間退火——表面清洗鈍化——冷精扎——成品低溫?zé)崽幚怼砻媲逑粹g化——拉彎矯平得到本發(fā)明的錫磷青銅帶；上述冷精軋后的帶厚為0.06～1.2mm即為成品帶厚。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶的方法，其特征在于所述步驟(2)和(3)中的取樣分析為釆用可逐層分析的直讀光譜分析儀進(jìn)行分析。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶的方法，其特征在于所述步驟(4)中再進(jìn)行首次直接冷開(kāi)坯軋制，其冷軋總加工率為38%~62%，軋制道次為48道次。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)一種直接冷開(kāi)坯生產(chǎn)錫磷青銅帶的方法，包括配料，熔化物料；將上述物料轉(zhuǎn)入銅液溫度為1140～1200℃的保溫爐，再進(jìn)行水平連鑄，采用拉、停、返推工藝，得厚14.0～16.5mm、寬210～430mm、長(zhǎng)45～68m的卷坯；對(duì)卷坯銑面，每面銑去0.5～0.8mm，再首次直接冷開(kāi)坯軋制，軋制厚5.6～9.2mm的帶卷；再將帶卷在鐘罩爐內(nèi)首次中間退火，退火溫度520～640℃、保溫4.5～6h；再進(jìn)行粗扎減薄—第二次中間退火—表面清洗鈍化—冷精扎—成品低溫?zé)崽幚怼砻媲逑粹g化—拉彎矯平得本發(fā)明的錫磷青銅帶。本發(fā)明省去帶坯均勻化退火工序明顯降低了生產(chǎn)成本，減少人工、液氨和液氮等的消耗。文檔編號(hào)C22C1/02GK101580922SQ20091009995公開(kāi)日2009年11月18日申請(qǐng)日期2009年6月21日優(yōu)先權(quán)日2009年6月21日發(fā)明者唐存國(guó),祝福泉,鄭?？瞪暾?qǐng)人:寧波市鄞州錫青銅帶制品有限公司