一种铝青铜的深冷处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料加工处理领域，具体涉及一种铝青铜的深冷处理工艺。
【背景技术】
[0002]电梯常常由于曳引轮的性能不达标而发生故障，而目前电梯曳引系统多采用球墨铸铁和锡青铜作为曳引轮的材料，因此对于曳引轮的性能提出了更高的要求。现有的铝青铜材料有着良好的力学性能，在工业中有着广泛使用，将铝青铜用作为曳引轮的材料；而铝青铜通常由高温淬火(退火)工艺等热处理加工制得，其性能还无法达到要求。采用乳制和深冷处理结合的方法，使得铝青铜在处理过程中产生晶界处的空位与位错等缺陷，可以提高铝青铜的力学性能，改善其塑性。
【发明内容】
[0003]本发明是为了提高铝青铜的性能，提供了一种铝青铜的深冷工艺。
[0004]本发明所述深冷工艺的具体过程如下:
将铝青铜进行固溶处理，之后对该材料进行乳制处理，并将材料切割成测试所需尺寸的试样，然后将试样放置在深冷设备中，温度从常温降至-196°C，保温3~72小时，然后进行分步数深冷或分次数深冷处理，处理结束后取出试样升温至常温，处理结束后测试其布氏硬度，处理结束后测试其拉伸性能。
[0005]所述铝青铜中各成分的质量百分比为:铝:2_7%，锌1_2%，余量为铜。
[0006]所述固溶处理是在管式真空炉中进行，在真空环境下以5°C /min的速度升温至800°C，在此温度下保温2小时，之后随炉冷却至500°C。
[0007]所述乳制处理是在二棍乳机上进行，其棍轮转速为15.5r/min，线速度为15m/min，总的下压量为65%。
[0008]在_196°C温度时，所述保温时间为3，6，12，24，48或72小时。
[0009]所述分步数深冷处理为:分别以1，2或3步，深冷总时间为12小时，其中每一步之间，将试样从深冷装置中取出，在室温环境下升温至常温。
[0010]所述分次数深冷处理为:进行1，2或3次深冷，每一次的深冷时间为12小时，其中每一次之间，将试样从深冷装置中取出，在室温环境下升温至常温。
[0011]本发明的有益效果:
本发明工艺方法对铝青铜的性能影响显著，在深冷过程中，铝青铜获得了较大的压应力及大量过饱和的位错，位错在压应力作用下增殖，发生相互缠绕及钉扎，同时位错又与溶质原子相互作用致使沉淀物析出，其力学性能得到提高，塑性明显改善。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0013]铝青铜深冷工艺的具体实施过程如下:
将铝青铜进行固溶处理，之后对材料进行乳制处理，并在常温下首先将铝青铜材料切割成一定尺寸试样；同样的在常温下首先将招青铜材料切割成lmmX3_X8mm骨头状拉伸试样。
[0014]实施例1:将含7%铝和1.5%锌的铝青铜试样放置入深冷装置中，温度从室温降至-196°C，分别在3，6，12，24，48，72小时时取出试样，放置在空气中使温度升至常温。然后对其进行布氏硬度测试，结果表明其硬度在经深冷处理12小时后效果最好，提高了约32.9% ;同时对其进行拉伸性能测试，结果表明在经深冷处理12小时后其延伸率得到明显改善，提升到77.7%。
[0015]实施例2:将含7%铝和1.5%锌的铝青铜试样放置入深冷装置中，温度从室温降至_196°C，分别以2步或3步来深冷达到12小时，步数之间将试样取出放置在空气中使温度升至常温后再放入深冷装置中，深冷处理结束后取出试样，放置在空气中使温度升至常温。然后对其进行布氏硬度测试，结果表明其硬度在经2步深冷处理12小时后效果最好，硬度得到明显提高，提升了 9.3% ;同时对其进行拉伸性能测试，结果表明在经2步深冷处理12小时后其延伸率得到明显改善，提升到73.7%。
[0016]实施例3:将含7%铝和1.5%锌的铝青铜试样放置入深冷装置中，温度从室温降至-196°C，分别进行2次或3次深冷，每次深冷时间为12小时，次数之间将试样取出放置在空气中是温度升至常温，深冷处理完后取出试样放置在空气中使温度升至常温。然后对其进行布氏硬度测试，结果表明其硬度在经2次深冷处理12小时后效果最好，硬度得到明显提高，提升了 10.3% ;同时对其进行拉伸性能测试，结果表明在经2次深冷处理12小时后其延伸率得到明显改善，提升到83.7%。
[0017]实施例4:将含4.5%铝和1.5%锌的铝青铜试样放置入深冷装置中，温度从室温降至-196°C，分别在3，6，12，24，48，72小时时取出试样，放置在空气中使温度升至常温。然后对其进行布氏硬度测试，结果表明其硬度在经深冷处理12小时后效果最好，提高了约31.4% ;同时对其进行拉伸性能测试，结果表明在经深冷处理12小时后其延伸率得到明显改善，提升到52.4%。
[0018]实施例5:将含4.5%铝和1.5%锌的铝青铜试样放置入深冷装置中，温度从室温降至_196°C，分别以2步或3步来深冷达到12小时，步数之间将试样取出放置在空气中使温度升至常温后再放入深冷装置中，深冷处理结束后取出试样，放置在空气中使温度升至常温。然后对其进行布氏硬度测试，结果表明其硬度在经2步达到深冷处理12小时的效果最好，提高了约15.7%;同时对其进行拉伸性能测试，结果表明在经2步深冷处理达到12小时后其延伸率得到明显改善，提升到68.2%。
[0019]实施例6:将含4.5%铝和1.5%锌的铝青铜试样放置入深冷装置中，温度从室温降至-196°C，分别进行2次或3次深冷，每次深冷时间为12小时，次数之间将试样取出放置在空气中是温度升至常温，深冷处理完后取出试样放置在空气中使温度升至常温。然后对其进行布氏硬度测试，结果表明其硬度在经2次深冷处理12小时后效果最好，硬度得到明显提高，提升了 11.6% ;同时对其进行拉伸性能测试，结果表明在经2次深冷处理12小时后其延伸率得到明显改善，提升到63.7%。
[0020]实施例7:将含2%铝和1.5%锌的铝青铜试样放置入深冷装置中，温度从室温降至-196°C，分别在3，6，12，24，48，72小时时取出试样，放置在空气中使温度升至常温。然后对其进行布氏硬度测试，结果表明其硬度在经深冷处理12小时后效果最好，提高了 34.1% ;同时对其进行拉伸性能测试，结果表明在经深冷处理12小时后其延伸率得到明显改善，提升到40.3%ο
[0021]实施例8:将含2%铝和1.5%锌的铝青铜试样放置入深冷装置中，温度从室温降至_196°C，分别以2步或3步来深冷达到12小时，步数之间将试样取出放置在空气中使温度升至常温后再放入深冷装置中，深冷处理结束后取出试样，放置在空气中使温度升至常温。然后对其进行布氏硬度测试，结果表明其硬度在经2步达到深冷处理12小时的效果最好，提高了约14.2%;同时对其进行拉伸性能测试，结果表明在经2步深冷处理达到12小时后其延伸率得到明显改善，提升到42.3%。
[0022]实施例9:将含2%铝和1.5%锌的铝青铜试样放置入深冷装置中，温度从室温降至-196°C，分别进行2次或3次深冷，每次深冷时间为12小时，次数之间将试样取出放置在空气中是温度升至常温，深冷处理完后取出试样放置在空气中使温度升至常温。然后对其进行布氏硬度测试，结果表明其硬度在经2次深冷处理12小时后效果最好，硬度得到明显提高，提升了 13.5% ;同时对其进行拉伸性能测试，结果表明在经2次深冷处理12小时后其延伸率得到明显改善，提升到43.7%。所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种铝青铜的深冷处理工艺，其特征在于，包括如下步骤: 将铝青铜进行固溶处理，之后对该材料进行乳制处理，并将材料切割成测试所需尺寸的试样，然后将试样放置在深冷设备中，温度从常温降至-196°C，保温3~72小时，然后进行分步数深冷或分次数深冷处理，处理结束后取出试样升温至常温，处理结束后测试其布氏硬度，处理结束后测试其拉伸性能。2.根据权利要求1所述的一种铝青铜的深冷处理工艺，其特征在于，所述铝青铜中各成分的质量百分比为:铝:2-7%，锌1-2%，余量为铜。3.根据权利要求1所述的一种铝青铜的深冷处理工艺，其特征在于，所述固溶处理是在管式真空炉中进行，在真空环境下以5°C /min的速度升温至800°C，在此温度下保温2小时，之后随炉冷却至500 °C。4.根据权利要求1所述的一种铝青铜的深冷处理工艺，其特征在于，所述乳制处理是在二棍乳机上进行，其辊轮转速为15.5r/min，线速度为15m/min，总的下压量为65%。5.根据权利要求1所述的一种铝青铜的深冷处理工艺，其特征在于，在-196°C温度时，所述保温时间为3，6，12，24，48或72小时。6.根据权利要求1所述的一种铝青铜的深冷处理工艺，其特征在于，所述分步数深冷处理为:分别以1，2或3步，深冷总时间为12小时，其中每一步之间，将试样从深冷装置中取出，在室温环境下升温至常温。7.根据权利要求1所述的一种铝青铜的深冷处理工艺，其特征在于，所述分次数深冷处理为:进行1，2或3次深冷，每一次的深冷时间为12小时，其中每一次之间，将试样从深冷装置中取出，在室温环境下升温至常温。
【专利摘要】本发明属于金属材料加工处理领域，涉及一种铝青铜的深冷处理工艺。公开其具体过程为：将铝青铜进行固溶处理，之后对材料进行轧制处理，并将材料切割成一定尺寸的试样，然后将试样放置在深冷设备中，从常温降至-196℃，在此温度下保温不同时间，然后进行分步数深冷或分次数深冷处理，取出铝青铜把温度回升至常温。本发明与现有技术相比具有以下优点：设备简单，工艺重复性好，深冷处理后铝青铜力学性能的到显著改善，具有很高的工艺应用价值。
【IPC分类】C22F1/08
【公开号】CN105401110
【申请号】CN201510998463
【发明人】魏伟, 金磊磊, 魏坤霞, 杜庆柏, 胡静
【申请人】常州大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月25日