专利名称：：直接冷开坯生产锡磷青铜带的方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于电子、电气和机械行业用的锡磷青铜带的制作方法，具体涉及一种直接冷开坯生产锡磷青铜带的方法。
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210650mm的长带巻，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——成份控制一—水平连铸——铣面——带坯均匀化退火——冷轧开坯——中间退火——粗轧减薄一一中间退火——表面清洗钝化一一冷精轧——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°C，一般要1620小时，每吨锡青铜带约耗电IOO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直接冷开坯生产锡磷青铜带的方法，其生产步骤包括:(1)首先按照如下配方进行配料:锡4.5%~8.5%、磷0.08%~0.25%，3余量为铜和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质，其中铅《0.02%、铁《0.05%，其不可避免的杂质重量百分比总和^0.15%，在熔化炉内将配好的物料熔化，熔化炉内铜液温度为1180~1240°C(上述的配方范围为现有的国家及外国牌号的锡磷青铜带化学成份范围)；(2)将步骤(1)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°C;(3)然后再取样分析，调整成份，成分符合配方要求后进行水平连铸，铸造温度1140~1200°C，采用拉12.8~14.8mm、停2.5~3.2s、返推1.6-3.2mm，铸造速度160l卯mm/min，带坯出口温度380~450°C，带坯表面的结晶线应平直、应无裂纹、缺口、凹坑、冷隔等可见铸造缺陷；锡磷青铜带巻坯厚14.0~16.5mm、宽210430rnm、长45~68m。(4)再对步骤(3)所得的锡磷青铜带巻坯进行在线或离线铣面，每面铣去0.5~0.8mm，铣面后带表面应光洁，无裂纹、气孔、夹渣、凹坑和未铣出的黑斑等可见缺陷；再进行首次直接冷开坯轧制，轧制后得到带厚为5.6~9.21!1111的带巻；(5)然后将步骤(4)所得的带巻在钟罩炉内进行首次中间退火，退火温度520~640°C、保温4.56h。从首次中间退火工序开始，以下的生产工艺同现有均匀化退火生产锡磷青铜带工艺基本相同，即进行粗轧减薄——第二次中间退火——表面清洗钝化——冷精扎——成品低温热处理——表面清洗钝化——拉弯矫平；上述冷精轧后的带厚为0.06~1.2mm即为成品带厚。上述水平连铸，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(2)和(3)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。上述步骤(4)中所述的进行首次冷开坯轧制，其冷轧总加工率在38~62%之间，轧制道次视带宽和轧机能力为4~8道次。本发明的直接冷开坯生产锡磷青铜带制作生产工艺与现有带坯均勾化退火后冷轧开坯生产锡磷青铜带制作生产工艺比优点有-l.本发明的直接冷开坯生产锡磷青铜带的方法，省去带坯均匀化退火工序(带坯均匀化退火工序温度为67071(TC，一般要1620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，縮短了生产周期，减少人工、液氨和液氮等的消耗。2.本发明的直接冷开坯生产锡磷青铜带的方法，生产的成品锡磷青铜带的厚度仅为0.06~1.2mm，可节约生产成本并縮短生产周期且生产过程中不易出现易碎、易断带现象，成品质量和成品率高。3.本发明针对铸造内应力的不利影响，通过铸造工艺参数的改变达到降低铸造内应力的目的，从而使铸造带坯塑性有明显提高，达到可以直接冷轧开坯的要求。具体实施方式下面通过实施例进一步描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。实施例1生产制作QSn6.5-0.1牌号，硬态，规格0.2xl50mm的带材，将本厂旧料(或外厂旧料)、新金属锡锭、阴极铜、铜磷中间合金分别按比例称重，配制成锡6.5%、磷0.15%、余量铜的炉料。将炉料投入熔化炉，在大气中将炉料熔化升温到U80122(TC，搅拌捞渣取样分析采用直读光谱分析仪进行分析，成份符合配方比例后转入保温炉。保温炉铜液温度1160118(TC，保温炉液面用干燥米糠覆盖，然后再取样分析，调整成份，成份符合配方比例后进行水平连铸，铸造温度1160~1180°C，采用拉14.0mm、停2.8秒、返推2.5mm的工艺，铸造速度为178mm/min，带坯出口温度400~420°C，带截面尺寸为16x330mm，带巻长56米。然后将上述带巻采用离线铣面机离线铣面，每面铣去0.6mm。然后在四辊可逆粗轧机上用4次轧至9mm厚；然后在钟罩炉内进行64(TC、保温6小时的首次中间退火，再在四辊可逆中轧机上进行中轧至2.3mm厚，再在钟罩炉内进行52(TC、保温5小时的第二次退火。再次在中精轧机上进行冷轧至0.63mm，剪边后在钟罩炉内进行480°C、保温44.5小时的第三次中间退火。退火后在脱脂酸洗线上进行清洗，清洗后在精轧机上予精轧至留底厚0.30mm再进行最后一次中间退火，退火工艺参数同前。退火后在精轧机上轧至厚0.20mm，在钟罩炉内进行230°C、3小时的低温热处理提高其综合机械性能，再在脱脂酸洗钝化线上进行表面处理。拉弯矫直后进行力学性能和成品质量检验，最后进行分剪包装后入库。实施例2生产制作C5102牌号,硬态,规格0.35x100mm锡磷青铜带材，将本厂旧料(或外厂旧料)、新金属锡锭、阴极铜、铜磷中间合金分别按比例称重，配制成锡5.0%、磷0.15%、余量铜的炉料。将炉料投入熔化炉，在大气中将炉料熔化升温到1190122(TC，搅拌捞渣取样分析采用直读光谱分析仪进行分析，成份符合配方比例后转入保温炉。保温炉铜液温度1170~1190°C，保温炉液面用干燥米糠覆盖，然后再取样分析，调整成份，成份符合配方比例后进行水平连铸，铸造温度U70119(TC，采用拉14.0mm、停2.8秒、返推2.5mm的工艺，铸造速度178mm/min，带坯出口温度400-420。C，带截面尺寸为16x330mm，带巻长56米。然后将上述带巻采用离线铣面机离线铣面，每面铣去0.5mm。再在四辊可逆粗轧机上用5~6道次轧至5.6mm厚。然后在钟罩炉内进行620°C、保温4.5小时的首次中间退火后，再在四辊可逆中轧机上进行中轧至1.4mm厚，剪边后在钟罩炉内进行560。C、保温4小时的第二次退火。再在中精轧机上进行冷轧至0.52mm，在钟罩炉内进行48(TC、保温4小时的第三次中间退火。退火后在精轧机上轧至厚0.35mm，在钟罩炉内进行230°C、3小时的低温热处理提高其综合机械性能，再在脱脂酸洗钝化线上进行表面处理。拉弯矫直后进行力学性能和成品质量检验，最后进行分剪包装后入库。对本发明的实施例所得样品进行性能检测采用中华人民共和国国家标准GB/T228—2002金属材料室温拉伸试验方法取得。拉伸试验机为上海市申力试验机厂制造的WA—20和WA—50MC电液式万能试验机，精度等级为1级。硬度数据采用中华人民共和国国家标准GB/T4340.1—1999金属维氏硬度试验方法取得。硬度计为山东莱州市试验机总厂制造小负荷维氏硬度计，型号HV—5。中华人民共和国国家标准GB2059—2000中QSn6.5—O.l带硬态的机械性能要求和不同生产工艺生产的带力学性能见下表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>从表l中数据说明本发明生产工艺制备的锡磷青铜带样品，其力学性能均符合国家标准。以50巻两种不同生产工艺轧制的锡磷青铜带带坯，其成品率进行比较，见下表2:项目光坯投入量，吨成品量，吨成品率，％均匀化退火生产带96.23578.91282.00直接冷开坯生产带(本发明)96.53679.30482.15综上所述，使用本发明生产工艺生产的直接冷开坯锡磷青铜带，其抗拉强度、伸长率、维氏硬度均达到或略高于国家标准要求；其成品率也比传统使用均匀化退火工艺生产的锡磷青铜带稍高。权利要求1.一种直接冷开坯生产锡磷青铜带的方法，其特征在于制备步骤包括(1)首先按照如下配方比例进行配料锡4.5％～8.5％、磷0.08％～0.25％，余量为铜和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质，其中铅≤0.02％、铁≤0.05％，不可避免的杂质重量百分比总和≤0.15％，在熔化炉内将配好的物料熔化，熔化炉内物料温度为1180～1240℃；(2)将步骤(1)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℃；(3)然后再取样分析，调整成份，成分符合配方要求后进行水平连铸，铸造温度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380～450℃，得到厚14.0～16.5mm、宽210～430mm、长45～68m的锡磷青铜带卷坯；(4)再对步骤(3)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5.6～9.2mm的带卷；(5)然后将步骤(4)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；然后进行粗扎减薄——第二次中间退火——表面清洗钝化——冷精扎——成品低温热处理——表面清洗钝化——拉弯矫平得到本发明的锡磷青铜带；上述冷精轧后的带厚为0.06～1.2mm即为成品带厚。2.根据权利要求1所述的直接冷开坯生产锡磷青铜带的方法，其特征在于所述步骤(2)和(3)中的取样分析为釆用可逐层分析的直读光谱分析仪进行分析。3.根据权利要求1所述的直接冷开坯生产锡磷青铜带的方法，其特征在于所述步骤(4)中再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48道次。全文摘要本发明公开一种直接冷开坯生产锡磷青铜带的方法，包括配料，熔化物料；将上述物料转入铜液温度为1140～1200℃的保温炉，再进行水平连铸，采用拉、停、返推工艺，得厚14.0～16.5mm、宽210～430mm、长45～68m的卷坯；对卷坯铣面，每面铣去0.5～0.8mm，再首次直接冷开坯轧制，轧制厚5.6～9.2mm的带卷；再将带卷在钟罩炉内首次中间退火，退火温度520～640℃、保温4.5～6h；再进行粗扎减薄—第二次中间退火—表面清洗钝化—冷精扎—成品低温热处理—表面清洗钝化—拉弯矫平得本发明的锡磷青铜带。本发明省去带坯均匀化退火工序明显降低了生产成本，减少人工、液氨和液氮等的消耗。文档编号C22C1/02GK101580922SQ20091009995公开日2009年11月18日申请日期2009年6月21日优先权日2009年6月21日发明者唐存国,祝福泉,郑海康申请人:宁波市鄞州锡青铜带制品有限公司