[发明专利]一种减少水平连铸高Sn青铜带坯表面铣削量的生产工艺

说明书

本发明公开一种减少水平连铸高Sn青铜带坯表面铣削量的生产工艺，其将预热后的干燥覆盖剂装入熔炼炉，然后熔炼炉加热至550～600℃,依次加入锌、紫铜，再二次升温至750～800℃，加入中间合金磷铜，再依次加入锡、铅，升温至1180～1240℃，然后静置5～10min，然后采用高电压低电流电磁震荡辅助铸造，交流磁场频率为5～10MHz，使带坯凝壳与结晶器石墨模壁脱离接触，最后采用热风循环强对流退火，保温。本发明有效降低了高Sn青铜带坯表面偏析、气孔、裂纹等缺陷层厚度，减少表面机械铣削量，提高了成品率，降低了生产成本，实现了节能降耗和环保。

技术领域

本发明属于有色金属压力加工技术领域，尤其是涉及一种减少水平连铸高Sn青铜带坯表面铣削量的生产工艺。

背景技术

在铜板带生产技术领域，青铜带坯在进行冷粗轧前需要对水平连铸带坯进行上下表面的机械铣削，以去除带坯表面在水平连铸过程中产生的偏析、气孔、裂纹等缺陷层。偏析层的形成主要是Sn在铜中的最大溶解度只有6%左右，扩散速度慢，还受到密度较大的Pb元素影响，容易在凝固的过程中形成Sn的密度偏析；气孔的形成主要是在熔炼过程中铜液覆盖不严，容易吸收空气中的气体，凝固后形成气孔缺陷；裂纹的形成与锡青铜的凝固方式有关，青铜结晶温度区间较宽，凝固过程中收缩率较大，收缩过程中表面受到物理阻碍容易产生裂纹缺陷。

青铜带坯表面形成的缺陷层一般需单面铣削0.5～1.0mm厚度，但会造成6～12%的成品损失率；部分高Sn青铜表面需要铣削的厚度更高，甚至需要进行二次铣削才能满足生产要求，这也是铜板带生产过程中的最大损失源。由此带来越来越高的生产成本、能源消耗和铣削设备的磨损，以及越来越低的产品成品率、表面质量、尺寸厚度精度等。

随着市场对青铜带，尤其是QSn8、QSn10等高Sn青铜带的需求不断增大，铜带生产企业相续增大在该产品的研发投入，但由于Sn青铜合金本身存在的特性，如何有效减少带坯表面铣削量已成为困扰生产企业的技术难题和亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种减少水平连铸高Sn青铜带坯表面铣削量的生产工艺，其通过对高Sn青铜熔炼工艺、电磁辅助铸造和均匀化退火方面的控制来有效降低高Sn青铜带坯表面的偏析、气孔、裂纹等缺陷层厚度，进而实现减少带坯在冷粗轧前上下表面的机械铣削量的目的。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种减少水平连铸高Sn青铜带坯表面铣削量的生产工艺，其包括以下步骤：

S1、熔炼：将覆盖剂在800～900℃的温度下预热干燥4～6h，预热后的干燥覆盖剂装入熔炼炉，覆盖剂厚度为20～30mm、块度为10～30mm，然后熔炼炉加热至550～600℃,依次加入锌、紫铜，再二次升温至750～800℃，加入中间合金磷铜，再依次加入锡、铅，升温至1180～1240℃，然后静置5～10min，准备开始浇铸；

S2、浇铸：采用电压220～480V、电流为10～40A的高电压低电流电磁震荡辅助铸造，交流磁场频率为5～10MHz，使带坯凝壳与结晶器石墨模壁脱离接触，铸造速度控制在9～13m·h^-1；

S3、均匀化退火：采用640～690℃热风循环强对流退火，保温3～4h。

进一步地，上述的覆盖剂为木炭或米糠。

进一步地，上述的锌、紫铜为含量99.9%以上的纯锌锭与纯T2紫铜锭。

进一步地，上述的中间合金磷铜中磷的含量10%。

进一步地，上述的锡、铅为含量99.9%以上的纯锡、铅。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：