一种获得均匀、细小晶粒铜合金板带生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种获得均匀、细小晶粒铜合金板带生产工艺，属于金属加工行业，该方法是将铜合金铸锭经过高温加热后进行热轧，得到板坯。经中间退火，退火过程中控制加热段、保温段、和冷却段的工艺参数，获得均匀、细小晶粒铜板带，本发明生产工艺简单，最大特点可以实现在现有设备的基础上得到均匀一致的细晶粒铜板带，因而具有良好的推广应用价值。
【专利说明】一种获得均匀、细小晶粒铜合金板带生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种黄铜板带材的制备工艺，尤其是获得均匀、细小晶粒铜合金板带生产工艺，属于金属加工行业。
【背景技术】
[0002]随着铜合金产品应用范围的不断扩大，对铜合金带材的性能提出越来越高的性能要求，黄铜合金的总加工率一般控制在60-70 %。而且目前工业化生产中有罩式退火和连续式退火两大类。罩式退火炉存在退火卷心部与外部温度不均，性能差别较大，退火温度较高时极易造成表面粘连等缺陷，退后的料卷易出现晶粒不均匀。
[0003]晶粒细化是能够同时提高材料强度和韧性的最有效方法之一，目前主要通过微合金化手段及高压扭转等剧裂塑性变形来制备细小晶粒材料。以上制造发方法成本高、工艺繁琐、在现有规模生产条件上难以实现。
【发明内容】
[0004]本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种在现有规模生产设备基础上工艺简单、生产成本低、可实现规模化生产的制备均匀、细小晶粒铜合金板带的制备方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种获得均匀、细小晶粒铜合金板带生产工艺，将铜合金铸锭经过高温加热后进行热轧，得到板坯；经铣面及常温冷轧制和中间退火步骤，退火过程中控制加热段、保温段、和冷却段的工艺参数，获得均匀、细小晶粒铜板带。
[0007]优选的，其生产工艺具体包括以下步骤:
[0008]第一步:加热热轧:将铜合金铸锭在780_850°C进行热轧水冷，终轧温度为350-550°C，总变形量为80-96%，得到14_25mm紫铜铸坯；
[0009]第二步:铣面及常温冷轧制:将第一步获得旳铸坯进行铣削，铣削量为单面0.5-1.0mm ;铣面后进行冷轧，总变形量为80-90% ；
[0010]第三步:再结晶退火:将第二步获得带材在钟罩式退火炉进行再结晶退火，退火过程中分加热段、保温段和冷却段；对罩式炉退火程序进行编程使其中加热段分为三个步骤，第一步加热至400-450°C，升温速率> 1200C /h，第二步保温0.5-1小时，第三步加热至450-520°C，升温速率90°C /h，保温段为保温4.5小时；冷却段经过风冷、水冷带材出炉温度小于70 0C ；
[0011]第四步:常温冷轧及气垫式退火炉退火:将第三步获得的带材进行总变形量为50-70%的常温冷轧后，在气垫式退火炉进行退火，退火温度:650-700°C，退火时间9_50秒；经过几个轧程的轧制最终气垫炉退火得到均匀、细小晶粒铜合金板带。
[0012]所述“均匀、细小晶粒”指晶粒尺寸由传统工艺下的(25.0±0.5) μπι细化到(10.0±0.5) μ m。
[0013]所述第二步中冷轧是指在金属再结晶温度以下的轧制过程。
[0014]优选的，所述第三步加热段中，第一步加热至400_430°C，升温速率彡120°C /h，第二步保温0.5小时，第三步加热至450-480°C，升温速率90°C /h。
[0015]优选的，第四步后还包括精整处理的步骤:
[0016]将第四步获得的带材进行清洗、拉弯矫直、纵剪精整处理获得良好的表面、板型质量。
[0017]优选的，所述铜合金为黄铜合金。
[0018]本发明生产工艺简单，最大特点可以实现在现有设备的基础上得到均匀一致的细晶粒铜板带，因而具有良好的推广应用价值。
[0019]本发明的一种获得均匀、细小晶粒铜合金板带生产工艺具有为了克服上述问题中性能差别较大，易出现晶粒不均匀，其独特的加热方式，可实现多阶段路径和灵活多样的工艺参数控制，为冷轧-退火产品提供更具全新的组织性能解决方案的特点。不是传统意义上的工艺优化，而是从本质上影响回复、再结晶和晶粒长大机制。与现有技术相比，具有以下突出的有益效果:
[0020]1、晶粒尺寸得到细化、而且晶粒尺寸分布平方差大大降低，也就是说晶粒尺寸均匀性大大提高。
[0021]2、本发明工艺简单，可利用现有设备直接投入生产，生产成本低，易实现规模化生产，有良好的工业前景。
[0022]3、本发明通过大加工率，超快速退火技术因其独特的加热方式，可实现多阶段路径和灵活多样的工艺参数控制，退火过程中加热速率升高，细化最终的再结晶晶粒。与原有生产工艺相比，其强度和延伸性能均有不同程度的提高，可以明显细化晶粒。
[0023]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是一种获得均匀、细小晶粒铜合金板带生产工艺退火曲线示意图；
[0025]图2是原退火工艺金相图片；
[0026]图3是本发明退火工艺金相图片。
【具体实施方式】
[0027]下面通过参考【具体实施方式】描述的本发明的实施例，实施例仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0028]如图1、2、3所示，一种650获得均匀、细小晶粒铜合金板带生产工艺，将含铜65%的黄铜合金铸锭加热至830°C，进行热轧，然后水冷，铸锭厚度为290mm轧制到16mm厚，得到总变形量为94.5%。终轧温度不低于500°C得到16mm厚的板坯，然后进行铣面单面铣削量为0.6mm，大加工率冷轧，冷轧是在金属再结晶温度以下的轧制过程，开坯控制总变形量为86.4%，得到2.0mm带卷。对带卷进行再结晶退火，采用第一步加热至430°C，升温速率彡1200C /h，第二步在430°C保温0.5小时，第三步加热至500°C，升温速率90°C /h。保温段为保温4.5小时。冷却段经过风冷、水冷带材出炉温度小于70°C。经过两个轧程轧制和气垫炉的退火最终得到均匀细晶粒的铜合金板带。然后将获得的带材进行清洗、拉弯矫直、纵剪精整处理获得良好的表面、板型质量。原退火工艺与该发明退火工艺晶粒度的对比见图2、图3，晶粒尺寸由传统工艺下的(25.0±0.5) μπι细化到(10.0±0.5) μ m，晶粒尺寸更加均匀。
[0029]图2生产工艺为:总加工率一般控制在60-70%，退火过程中控制加热段为直接加热到500°C，升温速率90°C /h，升温速率慢、与新工艺相比缺少第二步在430°C保温0.5小时。
[0030]除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
[0031]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种获得均匀、细小晶粒铜合金板带生产工艺，其特征在于，将铜合金铸锭经过高温加热后进行热轧，得到板坯；经铣面及常温冷轧制和中间退火步骤，退火过程中控制加热段、保温段、和冷却段的工艺参数，获得均匀、细小晶粒铜板带。
2.根据权利要求所述的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤: 第一步:加热热轧:将铜合金铸锭在780-850°C进行热轧水冷，终轧温度为350-550°C，总变形量为80-96%，得到14-25mm紫铜铸坯； 第二步:铣面及常温冷轧制:将第一步获得旳铸坯进行铣削，铣削量为单面0.5-1.0mm ;铣面后进行冷轧，总变形量为80-90% ； 第三步:再结晶退火:将第二步获得带材在钟罩式退火炉进行再结晶退火，退火过程中分加热段、保温段和冷却段；对罩式炉退火程序进行编程使其中加热段分为三个步骤，第一步加热至400-450°C，升温速率> 1200C /h，第二步保温0.5-1小时，第三步加热至450-520°C，升温速率90°C/h，保温段为保温4.5小时；冷却段经过风冷、水冷带材出炉温度小于70 0C ； 第四步:常温冷轧及气垫式退火炉退火:将第三步获得的带材进行总变形量为50-70%的常温冷轧后，在气垫式退火炉进行退火，退火温度:650-700°C，退火时间9_50秒；经过几个轧程的轧制最终气垫炉退火得到均匀、细小晶粒铜合金板带。
3.根据权利要求2所述的生产工艺，其特征在于，所述第三步加热段中，第一步加热至400-430°C，升温速率> 120°C/h，第二步保温0.5小时，第三步加热至450-480°C，升温速率90 0C /h。
4.根据权利要求2所述的生产工艺，其特征在于，第四步后还包括精整处理的步骤: 将第四步获得的带材进行清洗、拉弯矫直、纵剪精整处理获得良好的表面、板型质量。
5.根据权利要求2所述的生产工艺，其特征在于，所述铜合金为黄铜合金。
【文档编号】C22F1/08GK104233136SQ201410475954
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】刘晨亮, 姜业欣, 张建华, 孙庆安, 吕文波, 王晓腾, 夏子峰, 田原晨 申请人:中色奥博特铜铝业有限公司