一种钛包镍高级镜架材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及眼镜生产技术领域，具体涉及一种钛包镍高级镜架材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，国内外用以制造眼镜的材料主要是两大类：塑料和金属，其中金属制成的眼 镜架更流行一些，约占眼镜总销量的60_70%〇。国外发达国家因工业水平和经济水平较高， 其眼镜架的制作也在向高档化、装饰化方向发展。用于制作眼镜架的金属材料由普通金属 发展到了使用钦材的程度，一般来说，用于制作金属眼镜架的材料需具备下列条件：良好 的耐蚀性，一定的强度和弹性，以及良好的加工性、钎焊性、电镀性，比重小等等，根据以上 要求，80年代初日本在世界上首次开发出用钦材制作的眼镜架，紧接着又研制出钦包镍钦 包金高级眼镜架，作为高档产品推向市场，反响强烈，被誉为划时代的商品，代表着世界金 属眼镜架发展的趋势、据国际眼镜行业权威人士估计，钦制眼镜架将随着材料和框架生产 技术的发展逐步走向全盛时期，因此，研发一种耐蚀性好，力学性能好，制作工艺简单的软 质镜架已成为研究者们迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的问题是提供一种生产工艺简单，高耐蚀以及力学性能好的钛包 镍高级镜架材料的制备方法。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种钛包镍高级镜架材 料的制备方法，包括下述工艺步骤： (1) 准备原料：选取制作好的钛芯棒和镍套管各一根，所述钛芯棒的直径为66_，所述 镍套管的壁厚为3_，然后用水清洗后烘干，并将钛芯棒装入到镍套管内； (2) 电子束封焊：使用电子书焊机将步骤（1)中装套好的钛芯棒和镍套管的两端连接 处焊接起来，并放入加热炉中加热至830~850°C，保温1. 5~2h ; (3) 挤压：将步骤（3)中焊接好的钛芯棒和镍套管放入直径为72mm的模筒中，使用400 吨挤压机挤压成型，挤压比为7. 0,挤压过程中向模筒内加入润滑剂，挤压后700~730°C退 火处理0. 5~1. Oh ; (4) 拉伸：待步骤（3)退火处理完成后，将挤压后的材料放入到10吨直拉车上拉伸至直 径为28_，挤压时加入润滑剂，并580~600°C退火处理1~2h ; (5) 酸洗处理：将步骤（4)中退火处理后的材料用酸洗液清洗5次； (6) 再拉伸：将步骤（5)中酸洗后的材料用直拉车拉伸至直径26_，并500~600°C退 火处理0. 5~2h，最后用水冷却至室温即可得到产品。
[0005] 优选的，所述步骤（1)中钛芯棒的化学成分为Fe:0. 25, Si :0. 10, C:0. 10, N: 0. 027, H :0. 04, 0 :0. 06, Ti :余量，所述镍套管的化学成分为纯镍。
[0006] 优选的，所述步骤（2)中所用的电子束焊机为真空电子书焊接，其真空度要大于 1. 33X 102Pa。
[0007] 优选的，所述步骤（3)中所用的润滑剂为胶体石墨。
[0008] 优选的，所述步骤（4)中所用的润滑剂为氯化石蜡和菜油，氯化石蜡和菜油的质量 比为1:1。
[0009] 优选的，所述步骤（5)中所用的酸洗液为硝酸、盐酸和水的混合物，所述硝酸、盐酸 和水的摩尔比为1:2:0. 5。
[0010] 采用本发明的技术方案，采用挤压法制备出的产品钛芯棒与镍套管的结合紧密度 高，挤压棒表面质量良好，没有出现明显的裂痕，生产工艺简单，易掌握，所述钛包镍高级镜 架材料的制备过程中，通过严格控制退火温度和退货时间，使得材料能够充分地发生相变， 产生组织致密的金相组织，提高了材料的抗拉强度和断裂延伸率，且采用的材料也不易被 腐蚀，使用寿命长，重量轻，使用该种材料制成的眼镜架电镀性好，钎焊性良好，加工性能优 异，方便对其根据用户需要进行进一步的加工，材料密度低，佩戴舒适。
【具体实施方式】
[0011] 实施例1 : (1) 准备原料：选取制作好的钛芯棒和镍套管各一根，所述钛芯棒的直径为66_，所述 镍套管的壁厚为3_，然后用水清洗后烘干，并将钛芯棒装入到镍套管内，其中，钛芯棒的化 学成分为 Fe:0. 25，Si :0· 10，C :0· 10，N :0· 027，H :0· 04,0 :0· 06，Ti :余量，所述镍套管的化 学成分为纯镍； (2) 电子束封焊：使用真空电子书焊机将步骤（1)中装套好的钛芯棒和镍套管的两端 连接处焊接起来，并放入加热炉中加热至830°C，保温1. 5h ; (3) 挤压：将步骤（3)中焊接好的钛芯棒和镍套管放入直径为72mm的模筒中，使用400 吨挤压机挤压成型，挤压比为7. 0,挤压过程中向模筒内加入胶体石墨作为润滑剂，挤压后 700°C退火处理0. 5h ; (4) 拉伸：待步骤（3)退火处理完成后，将挤压后的材料放入到10吨直拉车上拉伸至直 径为28mm，挤压时加入质量比为1:1的氯化石蜡和菜油作为润滑剂，并600°C退火处理lh ; (5) 酸洗处理：将步骤（4)中退火处理后的材料用酸洗液清洗5次，其中，所用的酸洗液 为硝酸、盐酸和水的混合物，所述硝酸、盐酸和水的摩尔比为1:2:0. 5 ; (6) 再拉伸：将步骤（5)中酸洗后的材料用直拉车拉伸至直径26mm，并510°C退火处理 〇. 5h，最后用水冷却至室温即可得到产品。
[0012] 实施例2 :其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（2)中，加热温度为 840°C，保温时间为1. 8h ;所述步骤（3)中，退火温度为718°C，退火时间为0. 8h ;所述步骤 (4)中，退火温度为582°C，退火时间为1. 2h ;所述步骤（6)中，退火温度为520°C，退火时间 为lh〇
[0013] 实施例3 :其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（1)中，加热温度为 850°C，保温时间为2h ;所述步骤（3)中，退火温度为725°C，退火时间为0. 9h ;所述步骤（4) 中，退火温度为590°C，退火时间为1. 8h ;所述步骤（6)中，退火温度为550°C，退火时间为 1. 5h〇
[0014] 经过以上工艺步骤后，取出镜架材料样品，待测：
由以上数据可知，生产出的镜架材料样品在盐雾试验中超过72小时都不变色，耐蚀性 好，表面光洁度在8. 0以上，表面光洁度高，拉伸强度也达到了 670MPa以上，力学性能好，不 易折断，加工性能也在良好及以上，易加工。
[0015] 显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技 术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其 它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，包括下述工艺步骤： (1) 准备原料：选取制作好的钛芯棒和镍套管各一根，所述钛芯棒的直径为66_，所述 镍套管的壁厚为3_，然后用水清洗后烘干，并将钛芯棒装入到镍套管内； (2) 电子束封焊：使用电子书焊机将步骤（1)中装套好的钛芯棒和镍套管的两端连接 处焊接起来，并放入加热炉中加热至830~850°C，保温1. 5~2h ; (3) 挤压：将步骤（3)中焊接好的钛芯棒和镍套管放入直径为72mm的模筒中，使用400 吨挤压机挤压成型，挤压比为7. 0,挤压过程中向模筒内加入润滑剂，挤压后700~730°C退 火处理0. 5~1. Oh ; (4) 拉伸：待步骤（3)退火处理完成后，将挤压后的材料放入到10吨直拉车上拉伸至直 径为28_，挤压时加入润滑剂，并580~600°C退火处理1~2h ; (5) 酸洗处理：将步骤（4)中退火处理后的材料用酸洗液清洗5次； (6) 再拉伸：将步骤（5)中酸洗后的材料用直拉车拉伸至直径26_，并500~600°C退 火处理0. 5~2h，最后用水冷却至室温即可得到产品。2. 根据权利要求1所述的一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，其特征在于：所述步 骤（1)中钛芯棒的化学成分为 Fe:0. 25, Si :0· 10, C :0· 10, N :0· 027, Η :0· 04, 0 :0· 06, Ti : 余量，所述镍套管的化学成分为纯镍。3. 根据权利要求1所述的一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，其特征在于：所述步 骤（2)中所用的电子束焊机为真空电子书焊接，其真空度要大于1. 33 X 102Pa。4. 根据权利要求1所述的一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，其特征在于：所述步 骤（3)中所用的润滑剂为胶体石墨。5. 根据权利要求1所述的一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，其特征在于：所述步 骤（4)中所用的润滑剂为氯化石蜡和菜油，氯化石蜡和菜油的质量比为1:1。6. 根据权利要求1所述的一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，其特征在于：所 述步骤（5)中所用的酸洗液为硝酸、盐酸和水的混合物，所述硝酸、盐酸和水的摩尔比为 1:2:0· 5〇
【专利摘要】本发明公开了一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，涉及眼镜生产技术领域，包括准备原料，电子束封焊，挤压，拉伸，酸洗处理和再拉伸六个工艺过程，本工艺方法中，采用挤压法制备出的产品钛芯棒与镍套管的结合紧密度高，挤压棒表面质量良好，没有出现明显的裂痕，生产工艺简单，易掌握，所述钛包镍高级镜架材料的制备过程中，通过严格控制退火温度和退货时间，使得材料能够充分地发生相变，产生组织致密的金相组织，提高了材料的抗拉强度和断裂延伸率，且采用的材料也不易被腐蚀，使用寿命长，重量轻，使用该种材料制成的眼镜架电镀性好，钎焊性良好，加工性能优异，方便对其根据用户需要进行进一步的加工，材料密度低，佩戴舒适。
【IPC分类】C22F1/18, B23P15/00, C22F1/10
【公开号】CN105499912
【申请号】CN201410496249
【发明人】倪伟华
【申请人】倪伟华
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月25日