[发明专利]用热模连铸薄坯工艺及横向磁场感应加热工艺生产铍青铜板带材

说明书

本申请属有色金属材料生产领域。

铍青铜(代号为QBe，下同。)带材，是将铍固溶于铜，加工成带材。

QBe带材独有的优良性能，成为国防和高科技产品不可缺少的战略物资。(注1P41)

QBe的优良性能，是在QBe的金相为α相的基础上才能显现。从QBe的相图(注2)知，QBe2低于700℃时，发生金相蜕变，从α相向非α相转变，“固溶分解很快，并发生明显的体积变化，极易在材料内部形成应力而开裂”。此外，QBe“加热时晶粒极易长大”(注3)经热轧有可能形成晶间裂纹。上述两种原因使QBe板带材成次品、废品。所以QBe板带材生产中要求“快冷”、“快热”(快速加热坯料时，其内部晶核的形成速率大于晶核的长大速率，使坯料内部为细晶，经热轧不致产生晶间裂纹。)，这是QBe带材生产的特点，对国内外所有铜合金带材生产厂家，现在普遍采用的冷模铸造块状厚坯(δ≥40～305mm)(注1 P42)、火焰加热热轧的生产工艺来说，也是难点。所以国内只有极少数厂在生产QBe带材(注4)，年产量仅200多吨，质量也不能满足要求。因此，我国不得不低价出口铍原料，高价进口QBe带材。据悉我国1999年进口QBe带材4000多吨(今后还要大增)，有的到厂价格高达50多万元/吨，而国内QBe所含全部金属原料价格仅≤7万元/吨。

本申请是按QBe金相特性，从制坯到成品的各生产现环节中，使QBe坯料都保持α相，故生产中必须使坯料“快冷”、“快热”。

选用“热模连铸”(注5)或热模磁浮连铸连轧(注6)等制坯工艺之一，都可制出δ≤5mm的薄坯，都可达到在薄坯温度≥720℃急冷至室温成为α相，达到“快冷”。

能对δ≤5mm薄坯快速加热的加热工艺有(中频)横向磁场感应加热(本申请采用)等。能通过对作业生产线的合理设计，达到热轧后或加热到淬火温度后(均为≥720℃)立刻急冷至室温，使坯料保持α相，完成热轧或淬火(即使坯料软化)作业。

由上二工序获得的优质坯，再经冷轧等工序生产出成品。

本申请优点有：

1、QBe板带材质量优，成材率(按国际质量标准)≥80％；国内现在仅为20～40％；

2、投资省、成本低，按现有工艺，年产1000吨QBe带材投资为1亿元(注4、8)，而

本申请工艺的投资为≤2000万元；按十年财务计算期，每吨产品的折旧费，本工艺为

现工艺的≤1/5；

3、本工艺生产线轧制设备力能小，仅为现工艺的1/10，全为国产设备；

4、机械化流水作业，劳动条件好，劳动生产率高；

5、促进国防及高新科技产业发展，并可出口创汇。