一种黄铜棒线材的制造方法与流程

本发明涉及金属制造技术，具体涉及一种黄铜棒线材制造方法。

背景技术：

黄铜是由铜和锌组成的合金材料；在包括其他元素，如铅、镍、铁、硅，就形成特殊的黄铜；如在包括铅元素、镍元素、铁元素、硅元素时，称为铅黄铜(HPb)、镍黄铜(HNi)、铁黄铜(HFe)、硅黄铜(HSi)。

黄铜是一种应用广泛的黄铜，具有优良的切削性能和耐磨性能。黄铜虽然可以通过熔炼、铸造获得所需要的形状，但其压力加工性能并不优良，通过热轧制造则容易产生裂边。因此，一般通过热挤压方式生产黄铜棒线材料。由于热挤压方式获得的棒线长度受限，为了获得预定规格的黄铜棒线材，需要将黄铜棒线材料进行拼接处理；拼接处理不仅增加了生产工序和成本，还由于拼接接头部分硬度过大，韧性较低，使得黄铜棒线材性能特别不均匀，不利于黄铜棒线产品的使用和处理。

另外，通过热挤压方式获得的黄铜，在挤压过程中，常常产生氧化或/和脱炭现象，使得黄铜材料具有表面制造缺陷，或者导致其表面粗糙度过大。因此，对于通过热挤压方式获得的黄铜棒线材，为了便于后续加工处理，往往还需要对其表面进行切削加工处理(剥皮)，这不仅导致黄铜材料的浪费，产率低，也使得黄铜棒线材生产成本提高。

针对上述问题，如何改进黄铜制造技术已经成为本领域技术人员的重要问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种黄铜棒线材的制造方法，利用该方法获得的黄铜棒线材能够避免拼接产生的性能不均匀不足，进而有利于黄铜棒线的使用和处理。

本发明提供的黄铜棒线材的制造方法，包括以下步骤：对黄铜原材进行加温，形成黄铜熔融体；使黄铜熔融体结晶，形成黄铜坯体；对黄铜坯体进行一次或多次轧制，获得黄铜棒线材。利用该方法可以实现对黄铜棒线材的连铸连轧，可以直接生产获得预定长度(规格)的黄铜棒线材，不需要通过拼接处理，进而避免了拼接接头部分硬度过大，韧性较低导致黄铜棒线材性能不均匀的不足，使得黄铜棒线材的性能更加均匀，提高黄铜品质，进而方便黄铜棒线材产品的使用和处理。与现有技术相比，不需要多次加热挤压(煅造)，可以降低能源消耗。

可选的技术方案中，通过牵引使所述黄铜坯体连续移动，可以更好地控制黄铜坯体的形成速度及对黄铜坯体的轧制速度，保证获得的黄铜棒线产品的质量。其中可以利用牵引机控制黄铜坯体的移动速度。

所述黄铜原材为铅黄铜、镍黄铜、铁黄铜或硅黄铜。由于这些黄铜具有相同的元素，也具有相似的特性。

可选技术方案中，所述黄铜原材可以为HPb59-1或HPb58-3。

可选技术方案中，形成的所述黄铜坯体截面形状可以为圆形、三角形、六方形、长方形、正方形、椭圆形或其它截面形状。

可选技术方案中，可以在轧制所述黄铜坯体之前，对所述黄铜坯体进行加热，使所述黄铜坯体保持在预先设定的温度。这样可以使黄铜坯体保持一定的可塑性，为保证轧制效果及质量提供前提。

可选技术方案中，可选技术方案中，对黄铜原材进行加温，加热温度为950度-1100度，形成黄铜熔融体；可以利用加热炉或其他设备将所述黄铜坯体的加热并保持在400度-900度中的一个合适的温度。

通过本发明提供的方法获得的黄铜棒线材，由于先通过结晶形成黄铜坯体后再进行轧制，可以根据要获得的黄铜棒线材规格要求，在结晶时，获得预定截面形状的黄铜坯体，如可选技术方案中，可以使所述黄铜坯体的截面形状与所述黄铜棒线材产品截面形状相同。这样可以使轧制前的材料与轧制后的黄铜棒线材之间更接近，一方面可以提高轧制效率，另一方面可以减少轧制过程中变形造成的表面缺陷，减少或避免后期切削加工，提高黄铜材料的利用率，降低黄铜棒线材成本。

可选技术方案中，还包括对所述黄铜棒线材进行抛光处理的步骤。通过抛光处理，可以提高黄铜棒线材的品质。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种黄铜棒线材的制造方法的流程图；

图2为实施图1所示黄铜棒线材的制造方法设备系统的工作原理示意图；

图3为图2所示设备系统中，应用三辊Y型连轧机的工作原理示意图。

具体实施方式

需要说明的是：本发明中，所述黄铜棒线材可以指黄铜棒材、也可以指黄铜线材。为了便于理解及描述的方便，本申请文件中不再分别进行描述。

以下就以铅黄铜材料为例，对本发明提供的制造方法进行示例性说明。

请参见附图1，该图为本发明实施例提供的铅黄铜棒线材的制造方法的流程图。本发明实施例提供的铅黄铜棒线材的制造方法包括以下步骤。

S100，熔融步骤，即对铅黄铜原材进行加热，使铅黄铜原材熔融，形成铅黄铜熔融体。该步骤可以利用加温炉对投入的铅黄铜原材进行加热；根据投入铅黄铜原材不同，加热到熔融状态所需要的温度也有所不同；在铅黄铜原材为HPb59-1(铜含量59％左右，铅含量1％左右)或HPb58-3(铜含量58％左右，铅含量3％左右)时，其加热温度可以在950度-1100度之间。在铅黄铜原材为其他牌号的铅黄铜时，也可以根据实际需要进行加热，直至其达到合适的熔融状态(具有适合的流动性)，以为后续结晶提供前提。

S200，结晶步骤，即使铅黄铜熔融体结晶，形成铅黄铜坯体。该步骤可以利用金属冶炼用的结晶器对铅黄铜熔融体进行结晶。根据实际需要，可以使用圆坯结晶器、六方结晶器、三角结晶器、长方结晶器、正方结晶器、椭圆结晶器或其它结晶器进行结晶处理。通过结晶器可以铅黄铜熔融体进行冷却，首先在外周形成预定的形状，获得铅黄铜坯体，为后续的轧制提供方便。可以通过结晶器连续获得的铅黄铜坯体。一个具体实施方式中，形成的所述铅黄铜坯体的截面形状可以为圆形、三角形、六方形、长方形、正方形、椭圆形或其它截面形状。

S300，加热步骤，即对铅黄铜坯体进行加热，使所述铅黄铜坯体保持在预定的温度。一个具体实施方式中，可以使铅黄铜坯体保持在400度-900度范围内的一个适合的温度。当然，是否进行加热，可以根据实际生产需要确定；如果能够保证铅黄铜坯体塑性，也不是必需要进行加热步骤。

S400，轧制步骤，即对铅黄铜坯体进行至少一次或多次轧制，获得铅黄铜棒线材。轧制可以利用二辊和Y型三辊连轧机进行轧制；根据实际需要，可以对铅黄铜坯体轧制预定的次数，比如可以轧制3次、4次、5次、6次或更多次。在获得的铅黄铜坯体确定的情况下，如果要获得较细的棒材或线材，就可有需要多次轧制。

通过上述步骤，就可以实现对铅黄铜棒线材的连轧，进而连续生产铅黄铜棒线材，直接获得预定长度(规格)的铅黄铜棒线材。利用该方法，不需要通过拼接处理，进而避免了拼接接头部分硬度过大，韧性较低导致铅黄铜棒线材性能不均匀的不足，使得铅黄铜棒线材性能更加均匀，提高铅黄铜品质，方便铅黄铜棒线材产品的使用和处理。与现有技术相比，不需要多次加热挤压(煅造)，可以降低能源消耗。

为了使轧制形成的铅黄铜棒线材具有更好的表面特性，提高铅黄铜棒线材的品质，本发明实施例中，还可以包括步骤S500，该步骤即对获得轧制后的所述铅黄铜棒线材进行抛光处理，使铅黄铜棒线材具有更高的品质。

上述铅黄铜棒线材的制造方法可以通过适当的设备实现，如上述实施例就可以通过图2所示的设备系统进行实施。

请参考图2，该图为实施图1所示铅黄铜棒线材的制造方法的一种设备系统的工作原理示意图。

该设备系统包括加热结晶机组10、牵引机20、切割机30、加热炉40和连轧机组50。其中，加热结晶机组10包括保温炉和结晶器，保温炉用于对铅黄铜原材进行保温，使其熔融形成铅黄铜熔融体。熔融的铅黄铜熔融体进入结晶器后，结晶器对其进行冷却成型，形成预定截面形状的铅黄铜坯体。

该设备系统中，还设置有牵引机20，牵引机20用于将所述铅黄铜坯体从结晶器中拉出，然后将所述铅黄铜坯体推向加热炉40及连轧机组50。设置牵引机20可以更好地控制铅黄铜坯体的移动速度，可以更好地控制铅黄铜坯体的形成速度及对铅黄铜坯体的轧制速度，保证获得的铅黄铜棒线产品的质量。本发明提供的实施例中，牵引机20是控制铅黄铜坯体移动的一个具体实现方式，本领域技术人员可以理解，还可以在其他位置或利用其他设备使铅黄铜坯体连续移动，以控制铅黄铜坯体形成速度及轧制速度。

该设备系统设置加热炉40，可以在对所述铅黄铜坯体进行轧制之前(进入连轧机组之前)需要的温度，利用加热炉40将所述铅黄铜坯体进行加热，并保持需要设定的温度，例如400度、450度、500度、600度、780度、850度或900度。合适的温度可以使铅黄铜坯体保持一定可塑性，为保证轧制效果及质量提供前提。当然，在本发明提供的铅黄铜棒线材的制造方法中，是否设置加热炉或其他设备对铅黄铜坯体加热，还要根据实际生产需要确定；如果能够保证铅黄铜坯体塑性，也不是必需要设置加热炉或其他设备对铅黄铜坯体进行加热。

切割机30是在连续获得铅黄铜棒线材过程中，根据规格需要，对铅黄铜坯体进行切割，以获得预定长度(规格)的铅黄铜棒线材。

该设备系统中，连轧机组50包括六个二辊轧机，分成三组，每一组轧机轧制的方向相互垂直。当然，轧机组的具体设置及数量可以根据实际需要进行选择。轧机也不限于二辊轧机，还可以选用其他类型的轧机。

请参考图3，该图为图2所示设备系统中，应用三辊Y型连轧机的工作原理示意图。该轧机包括电机51、多个转动轮52和三个轧辊53。电机51驱动多个转动轮52同步旋转，转动轮52带动三个轧辊53同步旋转，共同对铅黄铜坯体进行轧制，以获得预定形状的铅黄铜棒线材。当然，根据生产铅黄铜棒线材规格不同，也需要选用不同轧辊53进行配合使用。使多个Y型连轧机配合，可以将铅黄铜坯体轧制到需要的形状。

利用上述制造方法和设备系统获得的铅黄铜棒线材时，通过结晶器先形成铅黄铜坯体，然后再对铅黄铜坯体进行轧制，这样可以根据要获得的铅黄铜棒线材规格要求，通过结晶器获得预定的截面形状。因此，可以使所述铅黄铜坯体的截面形状与所述铅黄铜棒线材产品截面形状相同；如需要获得截面为圆形、三角形、六方形、长方形或正方形规格的铅黄铜棒线材时，可以通过选用适当的结晶器，使铅黄铜坯体的截面形状分别为圆形、三角形、六方形、长方形或正方形或其它形状。这样可以使轧制的材料与轧制后的铅黄铜棒线材之间更接近；进而一方面可以提高轧制效率，另一方面可以减少轧制过程中变形造成的表面缺陷，减少或避免后期切削加工，提高铅黄铜材料的利用率，降低铅黄铜棒线材成本。

为验证上述方法可行性，申请人在更多实施例中，对下述牌号中黄铜材料进行了实验，利用上述方法及设备均可以获得相应黄铜材料的棒线材。

由于黄铜包括相同的主要元素组成，也具有相似的加工成型属性；因此，可以确定，采用上述方法可以获得其他黄铜材料的棒线材。当然，可以采用上述设备制造相应黄铜材料的棒线材。

上述描述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。