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白銅B19帶材退火及酸洗工藝技術(shù)研究,從退火、燒粘、刷洗等進(jìn)行解讀

發(fā)布時間:2021-04-06點(diǎn)擊:2386

摘要:通過退火技術(shù)分析,對白銅B19的罩式爐工藝進(jìn)行了研究,利用刷子選型實驗得到在酸洗設(shè)備上采用500目的3M刷進(jìn)行刷洗,可以有效解決帶材表面的燒粘問題,得到表面光滑、性質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞:B19白;退火;燒粘;刷洗  作者:范先勇

中圖分類號:TG339文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1002-5065(2019)05-0013-2

白銅是以鎳為主要添加元素的銅合金,銅-鎳合金具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和良好的機(jī)械性能,熱態(tài)、冷態(tài)壓力加工性能也很好。同時具有色澤漂亮、耐腐蝕性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中[1]。隨著科技的發(fā)展,金屬合金被大量使用于各類機(jī)械工具的制造中,白以其優(yōu)異的物理化學(xué)性能被越來越多地應(yīng)用于船舶業(yè)、儀器儀表、醫(yī)療器械、工藝裝飾品等領(lǐng)域,其表現(xiàn)的優(yōu)異性狀得到了工程實踐的檢驗,既可靠又穩(wěn)定,也是重要的電阻及熱電偶合金。

1.白銅帶材的組成及制作工藝

Cu與Ni形成無限固溶的連續(xù)固溶體,面心立方結(jié)構(gòu)[2]。Cu-Ni合金中,當(dāng)Ni含量超過16%時,產(chǎn)生的Cu-Ni合金會呈現(xiàn)白色,Ni含量越高時,顏色也會越白。B19合金中,

Ni在19%左右,呈白色,該合金主要含F(xiàn)e、Mn、Zn等雜志元素,因雜質(zhì)含量較少,對產(chǎn)品物理性能、機(jī)械性能等基本沒有影響。表1為白銅B19的元素組成。

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白銅B19產(chǎn)品冷加工性能較好,冷變形時,加工率可達(dá)80%以上,白銅B19產(chǎn)品工藝流程設(shè)計如圖1所示。

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B19帶材多采用罩式爐進(jìn)行退火處理。罩式爐的主體部分包括爐臺、噴淋型冷卻罩和熱電偶加熱罩、對流盤等[3],適用與紫銅、黃銅、白銅等各種銅及銅合金的光亮退火要求,

整個退火工藝過程包括升溫、持續(xù)保溫、冷卻三個過程,其主要工藝如圖2所示。

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實際生產(chǎn)中,采用罩式爐對白銅B19進(jìn)行退火處理時,溫度多控制在600℃~750℃,由于現(xiàn)存技術(shù)的***以及生產(chǎn)現(xiàn)場存在突發(fā)問題,在退火過程中易出現(xiàn)碰邊、加熱延時、加熱速度或冷卻速度過快等現(xiàn)象,同時很容易會造成帶材表面燒粘,影響生產(chǎn)進(jìn)度和帶材的經(jīng)濟(jì)價值。

2.產(chǎn)品改善的應(yīng)對措施

在工業(yè)應(yīng)用中,用戶會對白B19產(chǎn)品的各項品質(zhì)有所***,而軟態(tài)產(chǎn)品一般要求HV在90以下,且要求產(chǎn)品表面要光亮、不能發(fā)暗、不能有燒粘印。針對鐘退后燒粘問題,結(jié)合設(shè)備現(xiàn)狀,本文對解決方案進(jìn)行了探討。罩式爐退火時一般采用高氫(75%)氣氛進(jìn)行光亮退火,通過實驗研究得到,退火溫度對B19帶HV的影響變化如表2所示,退火溫度在600℃時,產(chǎn)品的維氏硬度高達(dá)95,退火溫度在650℃時,產(chǎn)品的維氏硬度可降至85。

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即罩式爐的退火溫度在650℃時,白銅B19帶材可以被軟化,并達(dá)到HV90以下。但是罩式爐退火溫度偏高,很容易造成帶材表面燒粘,從而使帶材表面顏色發(fā)暗、有燒粘印,難以滿足用戶要求。為改善白B19厚帶產(chǎn)品表面質(zhì)量,結(jié)合現(xiàn)場的設(shè)備能力,進(jìn)行了一系列試驗。罩式爐生產(chǎn)完成以后,進(jìn)行酸洗工序,白B19熱處理后表面形成致密的Ni2O和NiO,一般采用硝酸水溶液或在硫酸水溶液的基礎(chǔ)上加入少量硝酸(HNO3)來提高酸洗效果,反應(yīng)如下:

NiO+H2SO4—NiSO4+H2O

Ni2O+2H2SO4—2NiSO4+H2O+H2

Ni+2HNO3—Ni(NO3)+H2

酸洗工序包含刷洗環(huán)節(jié),為去除帶材表面燒粘層,先后使用尼龍刷、200目3M刷、500目3M刷、1000目3M刷、2000目3M刷進(jìn)行刷洗,其中,3M刷材質(zhì)是尼龍絲+磨料

Al2O3,制刷工藝是將條狀不織布材料均勻的粘結(jié)在電木管材料制成的輥軸上,形成外松內(nèi)緊的輻射狀結(jié)構(gòu)。不同刷子類型刷洗試驗效果如表3所示。從試驗效果看,在酸洗設(shè)備上使用500目的3M刷進(jìn)行刷洗,能將帶材表面燒粘層完全去除掉,圖3為刷洗前后的

帶材表面,刷洗后帶材表面發(fā)亮,試驗效果良好。

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3.結(jié)論

①對白B19退火工藝以及力學(xué)性能進(jìn)行了闡釋和系統(tǒng)研究,根據(jù)實際生產(chǎn)得到了罩式爐的操作工藝;②通過進(jìn)行刷子選型試驗,解決了帶材表面燒粘問題,可以得到表面光滑、顏色光亮、性能穩(wěn)定、無燒粘印的產(chǎn)品。

來源:中國知網(wǎng)  作者:范先勇


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