《中國銅業》專家論壇:H90材料銅板帶工藝研究
發布時間:2023-03-13點擊:2249來源:洛銅_銅板_銅帶_電纜銅帶_銅排_銅管_銅棒_銅箔_銅材價格_洛陽浩泰銅業有限公司
呂孝良、湯浩(洛陽浩泰銅業4710039)
前言:有良好的力學性能和壓力加工性能,耐蝕性好,能鍍金、涂敷琺瑯。用于裝飾品、獎章、船用構件、鉚釘、波導管、水箱帶、電池帽、水道管等材料。通過對材料工藝的研究,為后續生產打下基礎。
關鍵詞:軟化性能、加工硬化性能
一、 元素的特性:
1、典型的成分分析:
H90 | Cu | Fe | Pb |
9061010 | 89.92 | 0.022 | 0.024 |
2、元素的影響:
鐵:在簡單黃銅中,鐵對力學性能沒有顯著影響。鐵在黃銅中的溶解度極小,常以富鐵相質點分布于基體中,具有細化晶粒的作用。
鉛:鉛在簡單黃銅中是有害的雜質,它常以顆粒狀分布在晶界上,當α黃銅中的含鉛量大于0.03%時,使黃銅在熱加工時呈熱脆性,但對冷加工性能無明顯影響。黃銅中鉛的含量可以高一些,因為這種合金在加熱和冷卻過程中會發生固態相變(α+β=β),可以使鉛大量轉入晶內,減輕危害。
二、材料的性能:
1、H90(C22000)物理性能
導電率 | ≥42 | %IACS |
電導率 | 24.36 | Ms/m |
熱導率 | 189 | W/(m.K) |
熱膨脹系數 | 18.4 | 10-6/K |
密度 | 8.80 | g/cm3 |
彈性模量 | 115 | GPa |
比熱容 | 0.376 | J/(g.K) |
泊松比 | 0.34 | - |
2、材料的機械性能:
狀態 | 抗拉強度(MPa) | 延伸率(A11.3%) | 維氏硬度 | |
M | 060 | ≥245 | ≥35 | ≤80 |
Y2 | H02 | 330-440 | ≥5 | 80-110 |
Y | H04 | ≥390 | ≥3 | ≥110 |
三、軟化曲線:1.2-0.39 加工率:67.5%
批號 | 性質 | 規格 | Rm | Rp0.2 | A11.3 | HV1 | 要求 |
9061001 | Y | 0.39 | 174/173 | 室溫 | |||
Y | 0.39 | 540 | 510 | 5.0 | 250℃ 30分 | ||
475 | 440 | 11.0 | 300℃ 30分 | ||||
310 | 205 | 40.5 | 350℃ 30分 | ||||
315 | 175 | 45.0 | 400℃ 30分 | ||||
300 | 145 | 42.0 | 450℃ 30分 | ||||
290 | 120 | 45.0 | 500℃ 30分 | ||||
280 | 96.2 | 43.0 | 550℃ 30分 | ||||
270 | 75.9 | 40.5 | 600℃ 30分 |
從以上數據可以看出:材料在300℃開始再結晶,400℃完全再結晶。材料可以在250℃以下進行消除應力退火。
四、加工硬化曲線:
厚度 | 加工率% | Rm | Rp0.2 | A11.3% |
5.5 | 0 | 27 | 58 | |
1.5 | 72.7 | 46.5/49.0 | 42.5/44.5 | 5.0/4.0 |
0.6 | 89 | 57.5/58.0 | 49.5/55.0 | 3.0/3.0 |
0.5 | 91 | 61.5 | 3.0 | |
0.35 | 93.5 | 61.5 | 3.0 | |
0.25 | 95.5 | 67 | 5.0 |
從以上數據可以看出:材料加工率達到89%以上后Rm、A11.3數值變化很小。當材料達到95.5%時A11.3數值變大,說明材料有一自回火現象。
五、典型的工藝流程:
1、規格:0.28*155mm
2、狀態:Y
3、性能要求:Rm>390MPa A11.3>3%
4、工藝流程:鑄錠加熱—熱軋—雙面銑—初軋1.2—切邊—容克氣墊爐(爐溫600℃ 8米/分)—中精軋0.39—小容克氣墊爐(爐溫680℃ 35.8米/分)—精軋0.28-2#酸洗-剪切
5、鑄錠:210*617*4800mm
6、加熱溫度:3區:940℃ 4區:929℃
7、熱軋工藝:210—15.0mm
192 | 167 | 142 | 117 | 95 | 75 | 55 | 42 | 32 | 24 | 19 | 15 | mm |
483 | 592 | 525 | 593 | 592 | 651 | 843 | 725 | 695 | 768 | 741 | 725 | 噸 |
2100 | 4000 | 3500 | 3800 | 3200 | 3500 | 3500 | 2500 | 2700 | 2000 | 2000 | 2800 | A |
軋后:15.5*642mm
批號 | 狀態 | 規格 | 導電率 | 晶粒度 | HV5 |
9061002 | R | 15.0 | 41.42 | 0.030 | 124 127 126 |
9061003 | R | 15.0 | 41.83 | 133 129 127 |
8、初軋機工藝:
道次 | 軋制力噸 | 電流A | 速度米/分 | 前張力KN | 后張力 | 彎輥力 |
14-11.2 | 750 | 500 | 20 | 200 | ||
8.4 | 900 | 1100 | 150 | 200 | ||
6.3 | 980 | 1200 | 150 | 200 | ||
4.7 | 950 | 1000 | 150 | 200 | ||
3.8 | 870 | 900 | 150 | 61.4 | 200 | |
2.9 | 800 | 900 | 200 | 57.8 | 59.7 | 200 |
2.1 | 800 | 700 | 180 | 54.6 | 50.0 | 200 |
1.6 | 700 | 500 | 200 | 50.0 | 50.0 | 200 |
1.2 | 650 | 500 | 150 | 50.0 | 50.0 | 200 |
9、氣墊爐退火性能:
批號 | 規格 | 狀態 | Rm | Rp0.2 | A11.3 | HV1 | 晶粒度 |
9061001 | 1.2 | M | 325/325 | 205/205 | 44.5/45.5 | 91.1/90.4 | <0.010 |
9061003 | 0.39 | M | 310/320 | 184/191 | 44.0/44.0 | 82.5/83.9 | 小于0.010 |
9.1產品的高倍:
①來樣說明
送檢H90帶材試樣兩批,批號分別為9083002和9083005,規格均為0.2mm,狀態均為M,要求高倍組織分析。
②檢測結果
試樣沿縱截面取樣,經高倍制樣并浸蝕后顯微觀察:組織均為α單相再結晶組織,晶粒平均直徑為0.045mm,未發現高倍組織缺陷(試樣顯微組織詳見圖1-2)。
圖1:9083002試樣顯微組 倍率:100×
圖2:9083005試樣顯微組織 倍率:100×
10、中軋機:軋1.2-0.39mm 加工率:67.5%
性質 | 規格 | Rm | Rp0.2 | A11.3 | HV0.5 |
Y | 0.39 | 174/173 |
11、成品性能:
批號 | 規格 | 狀態 | Rm | A11.3 | HV0.5 |
9061004 | 0.28 | Y | 470/470 | 9.0/6.0 | 145/147 |
9061005 | 0.28 | Y | 450/455 | 3.5/6.0 | |
9061006 | 0.28 | Y | 470/475 | 5.0/6.5 | |
9061007-A | 0.28 | Y | 465/465 | 6.5/5.0 |
12、成品性能:
批號 | 狀態 | 規格 | Rm | Rp0.2 | A11.3 | HV0.1 | 晶粒度 | 杯突值 |
9036063 | M | 0.18 | 330/340 | 170/190 | 45.5/4.0 | 0.010/0.010 | ||
9036063 | Y | 0.13 | 480/480 | 415/435 | 5.5/3.5 | 145/141 | 4.9/4.7 | |
9036075 | M | 0.17 | 330/330 | 185/150 | 46.5/46.5 | 0.010/0.010 | ||
9036075 | Y | 0.12 | 540/540 | 490/445 | 2.0/3.5 | 147/147 | 4.6/4.7 |
13、水箱帶各工序性能:
工序 | 工藝參數 | Rm | Rp0.2 | A11.3 | 深沖 | 晶粒度 |
熱軋 | 12.0 | 28 | 58 | |||
初軋 | 5.5 | 54 | 45 | |||
退火 | 580~600℃ | 27 | 58 | 0.045 | ||
初軋 | 1.5 | 46.5/49.0 | 42.5/44.5 | 5.0/4.0 | ||
中軋機 | 0.6 | 57.5/58 | 49.5/55.0 | 3.0/3.0 | ||
退火(578) | 540℃ | 26.5 | 50 | 11.3/11.7 | 0.045 | |
精軋 | 0.22 | |||||
退火 | 0.22(380℃1.5小時) | 8.8 | ||||
成品 | 0.15 | 4.3/4.8 |
14、不同國家生產料的高倍:厚度:0.15mm
瑞士料80-8-27 晶粒度:0.015mm
上海料80-8-28
洛銅料80-8-29
結論:
1、材料的組織均為α單相。
2、材料在300℃開始再結晶,400℃完全再結晶。材料可以在250℃以下進行消除應力退火。
3、材料加工率達到89%以上后Rm、A11.3數值變化很小。當材料達到95.5%時A11.3數值變大,說明材料有一自回火現象。