專利名稱：一種黃銅管材的短流程高效生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，涉及一種黃銅直管/盤(pán)管的短流程高效生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
黃銅是以鋅為主要元素的銅合金，其導(dǎo)熱性能、力學(xué)性能、加工性能、耐腐蝕性能優(yōu)良。一般為了改善黃銅的性能會(huì)添加錫、鋁、錳等金屬構(gòu)成多元合金，即為特殊黃銅，如 在黃銅中加鉛或鉍能改善黃銅的切削性能；加入錫能顯著改善黃銅的抗海水、海洋大氣腐蝕的能力；同時(shí)添加多種元素(鋁、錳、硅、鐵、錫等)還可以制成高強(qiáng)度、高耐磨性的耐磨黃銅。正因?yàn)辄S銅具有以上特性，黃銅合金管材被廣泛用于電站、船舶和制冷等行業(yè)的熱交換器用換熱管，建筑用供排水管和汽車用高耐磨同步齒環(huán)管等領(lǐng)域。目前，黃銅管材的主要生產(chǎn)方法有三種第一種是傳統(tǒng)的擠壓生產(chǎn)工藝，即半連續(xù)鑄錠一熱擠壓一(冷軋)一拉伸[見(jiàn)孫德華.C33000 α單相鉛黃銅管研制.有色金屬加工，2010，39(1): 42-45]，傳統(tǒng)工藝的特點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量高，但生產(chǎn)流程長(zhǎng)、成材率低、設(shè)備投資大、產(chǎn)品成本高。第二種是鑄軋工藝，即水平連鑄管坯一多道次冷軋或行星軋制一拉伸，與傳統(tǒng)的擠壓工藝相比，由于采用連鑄方法直接制備銅管坯，可大幅度提高生產(chǎn)效率，同時(shí)，三輥行星軋制單道次的加工變形量大，因而進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。雖然鑄軋工藝與傳統(tǒng)的擠壓工藝相比流程大幅度縮短、生產(chǎn)成本顯著降低，但也存在管坯質(zhì)量較差(如外表面橘皮、內(nèi)表面褶皺、縮松、發(fā)達(dá)的徑向柱狀晶組織等)、生產(chǎn)設(shè)備與工藝較為復(fù)雜、能源消耗大等不足。第三種是上引連鑄管坯-拉拔法，與上述兩種工藝相比，上引連鑄生產(chǎn)管坯可直接用于拉拔，省去了擠壓、軋制兩道工序，提高成材率，降低生產(chǎn)成本。所鑄管坯組織均勻，表面質(zhì)量較高[見(jiàn)李倬等，一種銅合金上引連鑄管坯的生產(chǎn)方法，中國(guó)發(fā)明專利，CN1350897A，2002-5- 和梁新海，一種上引連鑄生產(chǎn)黃銅管坯的方法，中國(guó)發(fā)明專利，CN101670424A，2010-3-17]。上引連鑄-拉拔生產(chǎn)銅合金管材不足之處在于一是目前可生產(chǎn)管坯規(guī)格的局限性，僅能生產(chǎn)外徑在42mm以下的管坯，不易生產(chǎn)規(guī)格較大的產(chǎn)品， 而且生產(chǎn)能力較小[劉華鼐等，銅合金管棒材加工工藝.北京化學(xué)工業(yè)出版社，2009]。二是由于氣體上浮的原因，上引連鑄的管坯致密度較差，產(chǎn)品質(zhì)量較低。另外，在生產(chǎn)小直徑(3 10mm)、薄壁(0. 3 0. 7mm)電纜管、陰極管等精密銅管方面，謝建新等人開(kāi)發(fā)了精密銅管短流程制備加工工藝[見(jiàn)謝建新，婁花芬，王自東等，銅及銅合金精密管材短流程制備工藝，中國(guó)發(fā)明專利，ZL200710065281.9，2009-06-10]，其特點(diǎn)是采用熱型連鑄方法成形直徑15 40mm、壁厚1 3mm的薄壁銅管，然后直接進(jìn)行盤(pán)拉， 生產(chǎn)小直徑、薄壁精密管材。與傳統(tǒng)的擠壓法相比，省去了熱擠壓及冷軋管工序；與水平連鑄法相比，省去了銑面和行星軋制工序。因此，新工藝可以大幅度縮短流程，節(jié)約能耗，顯著提高成材率，降低成本，該工藝在管坯連鑄方面基于熱型連鑄，液-固界面被控制在鑄型的出口附近，其優(yōu)點(diǎn)是①連鑄管材的的內(nèi)外表面光潔，可以達(dá)到鏡面狀態(tài)，不需任何處理即可直接用于軋制、拉拔等冷加工；②沿軸向生長(zhǎng)的連續(xù)柱狀晶組織有利于后續(xù)的軸向延伸變形[張鴻，謝建新，王自東，王浩，連續(xù)定向凝固銅棒及其冷加工后的組織和力學(xué)性
3能.機(jī)械工程材料，2004，觀(2):31-33]。而采用熱型連鑄技術(shù)生產(chǎn)管坯存在的問(wèn)題是① 只能實(shí)現(xiàn)小直徑Φ50πιπι)、薄壁3mm)管材的連鑄成形，且拉鑄速度較慢，生產(chǎn)效率較低，較適合高質(zhì)量精密細(xì)小黃銅管材的生產(chǎn)；②由于固液界面在鑄型出口附近，工藝控制難度較大，容易出現(xiàn)拉漏事故。為了解決普通水平連鑄存在的管坯表面質(zhì)量差和徑向柱狀晶問(wèn)題以及熱型連鑄存在的生產(chǎn)效率低以及容易拉漏等問(wèn)題，本專利申請(qǐng)人等人開(kāi)發(fā)了熱冷組合鑄型水平連鑄技術(shù)[見(jiàn)謝建新等，一種白銅管材熱冷組合鑄型水平連鑄工藝與設(shè)備，中國(guó)發(fā)明專利，CN 101966564 A，2010-10-09]，其原理是鑄型由加熱段和冷卻段組成，加熱段采用加熱裝置進(jìn)行強(qiáng)制加熱，而冷卻段采用水冷銅套進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，由此在管材凝固界面前沿建立起較高的軸向溫度梯度。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是(1)連鑄管材組織致密且具有沿軸向取向的柱狀晶組織，有利于后續(xù)的軸向延伸加工(如軋制、拉拔)的延伸變形；(2)管材內(nèi)外表面質(zhì)量?jī)?yōu)良， 無(wú)橘皮、褶皺、裂紋等缺陷，不需內(nèi)外表面銑面可直接進(jìn)行后續(xù)冷加工成形；C3)液固界面控制范圍大，允許采用較大的拉鑄速度，并實(shí)現(xiàn)較大直徑和壁厚管材的連鑄。該技術(shù)的開(kāi)發(fā)為銅及銅合金管材高效生產(chǎn)提供了嶄新的途徑。專利申請(qǐng)人等采用熱冷組合鑄型水平連鑄技術(shù)制備白銅管坯，結(jié)合特定的后續(xù)加工與退火工藝，開(kāi)發(fā)了白銅管材的短流程高效生產(chǎn)方法[見(jiàn)謝建新等，一種白銅合金管材短流程高效生產(chǎn)方法，中國(guó)發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)?201110064777. 0,2011-03-17]。但該發(fā)明還存在以下問(wèn)題一是由于白銅合金的熔點(diǎn)較高， 為獲得所需的熱型溫度，熱型采用了高頻感應(yīng)加熱，但高頻感應(yīng)加熱的有用功率因數(shù)較低， 導(dǎo)致熱型加熱時(shí)能源消耗較大，增加了生產(chǎn)成本；二是由于黃銅與白銅化學(xué)成分相差較大， 連鑄、成形加工和熱處理工藝參數(shù)相差較大。例如，黃銅的熔點(diǎn)較低、鑄造時(shí)流動(dòng)性較白銅合金好；黃銅連鑄時(shí)需要控制鋅元素的揮發(fā)，而白銅無(wú)此問(wèn)題；H90黃銅熱導(dǎo)率是B30白銅的約4倍，在鑄造過(guò)程中凝固速度較白銅快；黃銅管在加工過(guò)程中殘余內(nèi)應(yīng)力影響較大，需對(duì)殘余內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行消除處理，而白銅合金無(wú)需專門(mén)處理。由于上述原因，該發(fā)明所提供的連鑄、加工成形和熱處理等工藝參數(shù)范圍僅適合白銅管材的生產(chǎn)，而不能運(yùn)用于黃銅管材的生產(chǎn)。因此，解決目前黃銅管材生產(chǎn)存在的上述問(wèn)題，需要根據(jù)黃銅管材的自身特點(diǎn)，通過(guò)深入研究，發(fā)明一種加熱方法更加節(jié)能高效、無(wú)需中間退火或僅需少量低溫退火、適合黃銅連鑄、加工及熱處理的特定工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種短流程、高效生產(chǎn)黃銅管材的新方法，該方法可以縮短黃銅直管/盤(pán)管生產(chǎn)工藝流程，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的技術(shù)方案為運(yùn)用一種低能耗的熱冷組合鑄型連鑄技術(shù)高效生產(chǎn)具有軸向取向組織、內(nèi)外表面質(zhì)量?jī)?yōu)良的黃銅管坯，在不進(jìn)行表面刨皮處理情況下直接對(duì)管坯進(jìn)行后續(xù)成形加工，成形加工過(guò)程中不需進(jìn)行中間退火或僅需少量低溫退火，高效生產(chǎn)黃銅管材。所述熱冷組合鑄型連鑄的特點(diǎn)在于連鑄結(jié)晶器由被加熱的熱型段和被循環(huán)水強(qiáng)制冷卻的冷型段組合而成，通過(guò)控制管材凝固界面位置位于熱型段和冷型段的交界處附近，實(shí)現(xiàn)高效制備高表面質(zhì)量、具有軸向取向組織的管坯。一種黃銅管材短流程高效生產(chǎn)方法，具體步驟如下
步驟一采用熱冷組合鑄型水平連鑄制備直徑為Φ 30 120mm，壁厚為3 30mm的黃銅管坯，其工藝為根據(jù)黃銅的具體成分不同，黃銅的熔化溫度為1000 1180°C，鋅含量越高，熔化溫度越低。由于熔煉時(shí)鋅元素容易揮發(fā)而減少，熔化過(guò)程中應(yīng)采用木炭充分覆蓋， 以減輕鋅元素的揮發(fā)，同時(shí)，每隔1-2小時(shí)對(duì)熔煉爐中的合金成分進(jìn)行檢測(cè)，不斷補(bǔ)充鋅元素，以保證合金的成分在合格的范圍內(nèi)。同樣，根據(jù)黃銅的具體成分，其保溫溫度為1030 12000C，熱型(鑄型加熱)溫度1000 1180°C，采用電阻加熱，加熱功率3 5kW ；冷型冷卻水(水冷銅套)流量300 1000L/h，牽引速度50 500mm/min ；
步驟二 根據(jù)兩類直管類和盤(pán)管類管材產(chǎn)品的不同，采用兩種不同的后續(xù)加工工藝 (1)黃銅直管生產(chǎn)過(guò)程，可將步驟一中所述管坯直接進(jìn)行多道次冷軋或三輥行星軋制，軋制總變形量50% 95%，冷軋單道次變形量< 20% 25%，三輥行星軋制單道次變形量可達(dá) 95% ；軋制過(guò)程中，當(dāng)累積變形量達(dá)到90%時(shí)可進(jìn)行低溫回復(fù)退火(中間退火)，以保證管材既有良好的冷加工性能又保持取向組織，退火溫度200 350°C，退火時(shí)間0. 5 2h，退火保護(hù)氣氛洲氫氣+余量氮?dú)猓部刹贿M(jìn)行退火，視加工變形程度而定，按上述工藝可生產(chǎn)的黃銅直管直徑Φ 10 45mm，壁厚0. 5 5mm。(2)黃銅盤(pán)管生產(chǎn)過(guò)程，將管坯進(jìn)行總變形量< 50% 70%的多道次冷軋或三輥行星軋制變形，軋后的管坯再經(jīng)串連拉或三聯(lián)拉進(jìn)行一次盤(pán)拉前的精整，獲得用于后續(xù)盤(pán)拉的盤(pán)管坯；精整后的盤(pán)管坯可進(jìn)行低溫回復(fù)退火， 退火溫度200 350°C，退火時(shí)間0. 5 池，退火保護(hù)氣氛洲氫氣+余量氮?dú)猓部刹贿M(jìn)行退火，視加工變形程度而定(當(dāng)累積變形量達(dá)到90%時(shí)可安排退火);采用盤(pán)拉機(jī)對(duì)未退火或經(jīng)過(guò)退火的盤(pán)管坯進(jìn)行后續(xù)盤(pán)拉成形，后續(xù)盤(pán)拉平均道次延伸系數(shù)1. 35 1. 55，盤(pán)拉速度 1 1000m/min，可生產(chǎn)銅盤(pán)管直徑Φ4 30mm，壁厚0. 3 2mm。步驟三采用水平纏繞機(jī)將步驟二中盤(pán)拉后的管材進(jìn)行復(fù)繞，黃銅直管則直接進(jìn)入下一步驟。步驟四黃銅直管采用輥底式連續(xù)光亮退火爐，黃銅盤(pán)管采用樓式退火爐進(jìn)行退火，退火溫度300 500°C，爐內(nèi)氣體保護(hù)氣氛采用以氮?dú)鉃橹?，含氫量較低3%)的氮、 氫混合氣體，管內(nèi)采用純度較高的保護(hù)氣體進(jìn)行內(nèi)吹掃，吹掃氣體連續(xù)進(jìn)氣，起始吹掃溫度 200 350°C，氣體壓力為0. 3 0. 6 MPa0對(duì)半硬態(tài)產(chǎn)品，則冷加工黃銅應(yīng)在270 350°C 進(jìn)行應(yīng)力消除退火，以消除應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。所述黃銅管材短流程生產(chǎn)工藝的一個(gè)特點(diǎn)在于，所述熱冷組合鑄型連鑄的熱型段的加熱采用低能耗的電阻加熱，與感應(yīng)加熱相比，能量利用率高，可顯著降低能量消耗，降低生產(chǎn)成本。所述黃銅管材短流程生產(chǎn)工藝的另一個(gè)特點(diǎn)在于，管坯在后續(xù)成形加工過(guò)程中無(wú)需進(jìn)行中間退火，或僅需少量低溫退火(退火溫度200 350°C)，可以減少能量消耗、 降低成本、提高效率。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、采用熱冷組合鑄型水平連鑄工藝生產(chǎn)的黃銅管材作為坯料，由于該坯料內(nèi)外表面質(zhì)量高，不需進(jìn)行內(nèi)外表面處理(外表面旋銑，內(nèi)表面刷銑)，可直接進(jìn)行后續(xù)軋制，減少了工序，提高了成材率；
2、本發(fā)明所提供的生產(chǎn)方法及其后續(xù)加工工藝與目前黃銅管材生產(chǎn)方法相比，生產(chǎn)流程縮短，能耗降低，生產(chǎn)效率提高。與傳統(tǒng)擠壓生產(chǎn)工藝相比，去除了擠壓工序和與之配套的大能耗設(shè)備，縮短了流程；與鑄軋法相比，由于鑄軋法生產(chǎn)采用的管坯具有發(fā)達(dá)的徑向柱狀晶組織，此種管坯由于塑性加工性能較差，可在不退火的情況下連續(xù)進(jìn)行冷加工的變形量較小，因此生產(chǎn)效率較低；而本發(fā)明所采用的管坯具有沿軸向取向的組織，在軸向延伸加工(軋制和盤(pán)拉)過(guò)程中，能保持較好的塑性加工能力而無(wú)需或僅需少量中間退火處理，因此生產(chǎn)效率高。3、本發(fā)明針對(duì)黃銅熔點(diǎn)比白銅低的特點(diǎn)，采用電阻加熱熱型，與白銅的短流程生產(chǎn)工藝相比，顯著降低了能耗，有利于降低生產(chǎn)成本；
4、本發(fā)明所提供的生產(chǎn)方法中間退火次數(shù)顯著減少，退火溫度也顯著降低，甚至無(wú)需中間退火，不僅更加有利于節(jié)約能源，而且有利于提高生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 尺寸為Φ45Χ5πιπιΗ96黃銅直管的生產(chǎn)方法
①采用熱冷組合鑄型水平連鑄制備直徑Φ120Χ30πιπι管坯，銅合金液熔化溫度 11800C，保溫溫度1200°C，熱型(鑄型加熱)溫度1180°C，采用電阻加熱，加熱功率5kW，冷型冷卻水(水冷銅套)流量1000L/h，牽引速度150mm/min。②對(duì)步驟一中所制備的管坯進(jìn)行4 8道次的三輥周期式冷軋，平均道次變形量為20%，各道次變形量隨累積變形量的增大逐漸減小，軋制過(guò)程中可不進(jìn)行中間退火。③將軋后管材進(jìn)行光亮退火，退火溫度500°C，退火時(shí)間40min，爐內(nèi)氣體保護(hù)氣氛洲氫氣+余量氮?dú)?，管?nèi)采用純氮?dú)膺M(jìn)行內(nèi)吹掃，吹掃氣體連續(xù)進(jìn)氣，起始吹掃溫度 200°C，氣體壓力為0. 4 MPa0實(shí)施例2 尺寸為Φ 10X0. 5mmH80黃銅直管的生產(chǎn)方法
①采用熱冷組合鑄型水平連鑄制備直徑Φ50X 5mm管坯，銅合金液熔化溫度1100°C， 保溫溫度1120°C，熱型(鑄型加熱)溫度1100°C，采用電阻加熱，加熱功率3kW，冷型冷卻水 (水冷銅套)流量450L/h，牽引速度200mm/min。②對(duì)步驟一中所制備的管坯進(jìn)行一道次行星軋制，總變形量90 95%。③將軋后管材進(jìn)行光亮退火，退火溫度400°C，退火時(shí)間30min，爐內(nèi)氣體保護(hù)氣氛洲氫氣+余量氮?dú)猓軆?nèi)采用純氮?dú)膺M(jìn)行內(nèi)吹掃，吹掃氣體連續(xù)進(jìn)氣，起始吹掃溫度 200°C，氣體壓力為0. 4 MPa0實(shí)施例3 尺寸為Φ30X 2mm H80黃銅盤(pán)管的生產(chǎn)方法
①采用熱冷組合鑄型水平連鑄制備直徑Φ 100X 15mm管坯，銅合金液熔化溫度 IlOO0C，保溫溫度1120°C，熱型(鑄型加熱)溫度1100°C，采用電阻加熱，加熱功率3kW，冷型冷卻水(水冷銅套)流量700L/h，牽引速度150mm/min。②對(duì)步驟一中所制備的管坯進(jìn)行一道次行星軋制，總變形量40% 90%。③將軋后的管坯進(jìn)行1 3道次的串連拉或三聯(lián)拉，變形量15% 25%，目的是將管材進(jìn)行盤(pán)拉前的精整。④采用倒立式盤(pán)拉機(jī)進(jìn)行盤(pán)拉，平均道次延伸系數(shù)為1. 4，拉伸道次為3 4道次， 盤(pán)拉速度500m/min。⑤采用水平纏繞機(jī)將盤(pán)拉后的管材進(jìn)行復(fù)繞。⑥將黃銅盤(pán)管材進(jìn)行光亮退火，退火溫度400°C，退火時(shí)間40min，爐內(nèi)氣體保護(hù)氣氛1氫氣+余量氮?dú)?，管?nèi)采用純氮?dú)膺M(jìn)行內(nèi)吹掃，吹掃氣體連續(xù)進(jìn)氣，起始吹掃溫度 200°C，氣體壓力為0. 4 MPa0實(shí)施例4 尺寸為Φ4Χ0. 3mm H65黃銅盤(pán)管的生產(chǎn)方法①采用熱冷組合鑄型水平連鑄制備直徑Φ50X 5mm管坯，銅合金液熔化溫度1000°C， 保溫溫度1030°C，熱型(鑄型加熱)溫度1030°C，冷型冷卻水(水冷銅套)流量450L/h，牽引速度 200mm/mino②對(duì)步驟一中所制備的管坯進(jìn)行一道次行星軋制，總變形量50% 95%。③將軋后的管材進(jìn)行1 3道次的串連拉或三聯(lián)拉，變形量15% 25%，目的是將管材進(jìn)行盤(pán)拉前的精整。④將精整后的管坯進(jìn)行低溫回復(fù)退火，退火溫度為300°C，退火時(shí)間為30min，保
護(hù)氣氛洲氫氣+余量氮?dú)?。⑤采用倒立式盤(pán)拉機(jī)進(jìn)行盤(pán)拉，平均道次延伸系數(shù)為1. 4，拉伸道次為4 6道次， 盤(pán)拉速度500m/min。⑥采用水平纏繞機(jī)將盤(pán)拉后的管材進(jìn)行復(fù)繞。⑦將盤(pán)拉后的管材進(jìn)行光亮退火，退火溫度300°C，退火時(shí)間30min，爐內(nèi)氣體保護(hù)氣氛洲氫氣+余量氮?dú)?，管?nèi)采用純氮?dú)膺M(jìn)行內(nèi)吹掃，吹掃氣體連續(xù)進(jìn)氣，起始吹掃溫度 200°C，氣體壓力為0. 4 MPa0
權(quán)利要求
1.一種黃銅管材短流程高效生產(chǎn)方法，其特征是連鑄結(jié)晶器由被加熱的熱型段和被循環(huán)水強(qiáng)制冷卻的冷型段組合而成，通過(guò)控制管材凝固界面位置位于熱型段和冷型段的交界處附近，實(shí)現(xiàn)高效制備高表面質(zhì)量、具有軸向取向組織的管坯；具體步驟如下步驟一采用熱冷組合鑄型水平連鑄制備直徑為Φ 30 120mm，壁厚為3 30mm的黃銅管坯，其工藝為根據(jù)黃銅的具體成分不同，黃銅的熔化溫度為1000 1180°C，鋅含量越高，熔化溫度越低；由于熔煉時(shí)鋅元素容易揮發(fā)而減少，熔化過(guò)程中應(yīng)采用木炭充分覆蓋， 以減輕鋅元素的揮發(fā)，同時(shí)，每隔1-2小時(shí)對(duì)熔煉爐中的合金成分進(jìn)行檢測(cè)，不斷補(bǔ)充鋅元素，以保證合金的成分在合格的范圍內(nèi)；同樣，根據(jù)黃銅的具體成分，其保溫溫度為1030 1200°C，熱型溫度1000 1180°C，采用電阻加熱，加熱功率3 5kW ；冷型水冷銅套冷卻水流量300 1000L/h，牽引速度50 500mm/min ；步驟二 根據(jù)兩類直管類和盤(pán)管類管材產(chǎn)品的不同，采用兩種不同的后續(xù)加工工藝 (1)黃銅直管生產(chǎn)過(guò)程，將步驟一中所述管坯直接進(jìn)行多道次冷軋或三輥行星軋制，軋制總變形量50% 95%，冷軋單道次變形量彡20% 25%，三輥行星軋制單道次變形量達(dá)95% ； 軋制過(guò)程中，當(dāng)累積變形量達(dá)到90%時(shí)進(jìn)行低溫回復(fù)退火，以保證管材既有良好的冷加工性能又保持取向組織，退火溫度200 350°C，退火時(shí)間0. 5 濁，退火保護(hù)氣氛洲氫氣+ 余量氮?dú)猓a(chǎn)的黃銅直管直徑Φ 10 45mm，壁厚0. 5 5mm ；(2)黃銅盤(pán)管生產(chǎn)過(guò)程，將管坯進(jìn)行總變形量< 50% 70%的多道次冷軋或三輥行星軋制變形，軋后的管坯再經(jīng)串連拉或三聯(lián)拉進(jìn)行一次盤(pán)拉前的精整，獲得用于后續(xù)盤(pán)拉的盤(pán)管坯；精整后的盤(pán)管坯可進(jìn)行低溫回復(fù)退火，退火溫度200 350°C，退火時(shí)間0. 5 2h， 退火保護(hù)氣氛為洲氫氣+余量氮?dú)?；采用盤(pán)拉機(jī)對(duì)盤(pán)管坯進(jìn)行后續(xù)盤(pán)拉成形，后續(xù)盤(pán)拉平均道次延伸系數(shù)1. 35 1. 55，盤(pán)拉速度1 lOOOm/min，生產(chǎn)的銅盤(pán)管直徑Φ4 30mm，壁厚 0. 3 2mm ；步驟三采用水平纏繞機(jī)將步驟二中盤(pán)拉后的管材進(jìn)行復(fù)繞，黃銅直管則直接進(jìn)入下一步驟；步驟四黃銅直管采用輥底式連續(xù)光亮退火爐，黃銅盤(pán)管采用樓式退火爐進(jìn)行退火，退火溫度300 500°C，爐內(nèi)氣體保護(hù)氣氛采用以氮?dú)鉃橹?，含氫?lt; 3%的氮、氫混合氣體，管內(nèi)采用純度較高的保護(hù)氣體進(jìn)行內(nèi)吹掃，吹掃氣體連續(xù)進(jìn)氣，起始吹掃溫度200 350°C， 氣體壓力為0. 3 0. 6 MPa ；對(duì)半硬態(tài)產(chǎn)品，則冷加工黃銅應(yīng)在270 350°C進(jìn)行應(yīng)力消除退火，以消除應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
2.如權(quán)利要求1所述的一種黃銅管材短流程高效生產(chǎn)方法，其特征是黃銅直管和黃銅盤(pán)管可以不進(jìn)行退火，視加工變形程度而定；對(duì)于黃銅盤(pán)管，當(dāng)累積變形量達(dá)到90%時(shí)可安排退火。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，涉及一種黃銅管材短流程高效生產(chǎn)方法。其特征是運(yùn)用一種低能耗的熱冷組合鑄型連鑄技術(shù)高效生產(chǎn)具有軸向取向組織、內(nèi)外表面質(zhì)量?jī)?yōu)良的黃銅管坯，在不進(jìn)行表面刨皮處理情況下直接對(duì)管坯進(jìn)行后續(xù)成形加工，成形加工過(guò)程中不需進(jìn)行中間退火或僅需少量低溫退火，高效生產(chǎn)黃銅管材。所述熱冷組合鑄型連鑄的特點(diǎn)在于連鑄結(jié)晶器由被加熱的熱型段和被循環(huán)水強(qiáng)制冷卻的冷型段組合而成，通過(guò)控制管材凝固界面位置位于熱型段和冷型段的交界處附近，實(shí)現(xiàn)高效制備高表面質(zhì)量、具有軸向取向組織的管坯。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)流程短、能耗低、成材率高、生產(chǎn)效率高。
文檔編號(hào)C21D1/26GK102260840SQ20111021069
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者劉新華, 劉雪峰, 梅俊, 謝建新 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)