[发明专利]一种高性能锡磷青铜带的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锡磷青铜带的制备方法，尤其涉及一种直接冷开坯生产高性能锡磷青铜带的方法。

背景技术

含锡4％以上的锡磷青铜因热塑性温度范围太窄，热轧碎裂严重，通常不能热轧。主要是由于锡磷青铜化学成份的特点，使得铸造的锡磷青铜带坯存在严重的反偏析现象和铸造内应力，反偏析导致带化学成份不均匀和塑性下降，铸造应力导致塑性下降明显、变形抗力也有加大。而国内外传统的办法都采用带坯均匀化退火以消除偏析提高带塑性，并使轧制力有所下降。即目前含锡4％以上的锡磷青铜带大都采用水平连铸厚14-20mm、宽210-650mm的长带卷，再经带坯均匀化退火后冷轧开坯至2.7-9mm厚带。现有技术的使用带坯均匀化退火生产工艺流程大致如下：配料—熔化—成份控制—水平连铸—铣面—带坯均匀化退火—冷轧开坯—中间退火—粗轧减薄—中间退火—表面清洗钝化—冷精轧—成品低温热处理—表面清洗钝化—拉伸弯曲矫直—性能检验—检验包装入库。但是，上述生产工艺中的带坯均匀化退火是一项相当耗时耗电的工序，通常在钟罩炉内进行。带坯均匀化退火温度为670-710℃，一般要16-20小时，每吨锡青铜带约耗电100度、耗液氮1.5升、液氨1.2千克，极大提高了生产成本，经济效益相对较差。

以现有工业技术，无论采用多高的均匀化退火温度和多长的保温时间对区域偏析均无明显的改善作用，带坯均匀化退火只能消除晶内偏析和消除铸造内应力。而晶内偏析可通过几次中间退火得到彻底消除，但由于一般铸造带坯塑性太低，轧制后碎边，断带很多，降低了成品率，若冷开坯轧制加工率太小，轧后的厚度太大，势必增加以后的中间退火次数，经济效益不是很明显。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种不易出现易碎易断带、成品率较高，生产成本低、生产周期短的直接冷开坯生产高性能锡磷青铜带的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种高性能锡磷青铜带的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1、首先按照如下配方比例进行配料：锡4.5％-5.5％、磷0.03％-0.35％，余量为铜，在熔化炉内将配好的物料熔化，熔化炉内物料温度为1180-1240℃：

S2、将步骤S1所得的熔化物料搅拌、捞渣、取样分析调整成份，成分符合配方要求后将其转入保温炉内，保温炉内铜液温度为1140-1200℃；

S3、然后再取样分析，调整成份，成分符合配方要求后在结晶器中进行水平连铸，铸造温度为1140-1200℃，采用拉12.8-14.8mm、停2.5-3.2s、返推1.6-3.2mm，铸造速度160-190mm/min，带坯出口温度为380-450℃，得到厚为14.0-16.5mm、宽为210-430mm、长为45-68m的锡磷青铜带卷坯；

S4、再对步骤S3所得的锡磷青铜带卷坯进行在线或离线铣面，每面铣去0.5-0.8mm，然后进行首次直接冷开坯轧制，轧制后得到带厚为3.4-9mm的带卷；

S5、然后将步骤S4所得的带卷在钟罩炉内进行首次中间退火，退火温度520-640℃、保温4.5-6h后进行粗轧减薄至1.2-4.5mm；然后进行第二次中间退火，退火温度520-640℃、保温4.5-6h后对其进行表面酸洗钝化，最后进行冷精轧—成品低温热处理—表面酸洗钝化—拉弯矫平；上述冷精轧后的带厚为0.06-1.2mm即为成品带厚。

在上述的高性能锡磷青铜带的制备方法中，步骤S4中进行首次直接冷开坯轧制，其冷轧总加工率为38％～62％，轧制道次为4～8道次。

在上述的高性能锡磷青铜带的制备方法中，水平连铸其结晶器采用钢套、铜套和石墨片组装的内通冷却水的结晶器。石墨片和铜套贴合可用不通孔吊紧螺栓或通孔螺丝旋紧再加石墨塞的方式。采用后一种贴合方式的结晶器直接冷开坯的效果会更好些。

上述步骤S2和S3中所述的取样分析为采用可逐层分析的直读光谱分析仪进行分析。

在上述的高性能锡磷青铜带的制备方法中，所述步骤S5中表面酸洗钝化用钝化液为120-170g/L重铬酸钾，12-20ml/L硫酸，0.5-2g/L氯化钠；钝化条件为室温，钝化时间为10-15s。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、本发明的制备方法，省去带坯均匀化退火工序(带坯均匀化退火工序温度为670-710℃，一般要16-20小时保温时间，需要消耗大量的人工、液氨和液氮)，明显降低了生产成本，缩短了生产周期，减少人工、液氨和液氮等的消耗。