鉛黃銅棒坯熱軋開(kāi)裂研究_沈旦華

1、 9 8 年 第 期 石 墨 內(nèi)套 與 銅 套 配 合 是 否 緊密 是 至 關(guān) 重 要的 。 向 的 冷卻 呈 不 連 續(xù) 性 偏析 ; , 這 也 有利 于 防 止 產(chǎn) 生 , 如 兩者 存 在 間 隙 , , , 由于 空 氣 的 導(dǎo) 熱率 。 并 在振 動(dòng)波的 沖擊下 、 鉛質(zhì)點(diǎn) 可 以 細(xì) 。 比 石 墨 小得 多 該 處 就 會(huì) 嚴(yán) 重 影 響 銅 熔 體的 碎 而均 勻 地 分 布 ( 圖 9 錠 也 已被 廣 泛 采 用 對(duì) 解決 T Z、 、 。 圖 10 。 這是 具有 較 結(jié) 晶 條件 , 不 利 于 內(nèi) 部組 織 和 表 面 質(zhì) 量 , 。 為 好 熱 軋性 能 的一

2、個(gè) 重 要 因素 間斷地 牽 引鑄 , 此 在 加 工 時(shí) 要 嚴(yán) 格 控 制 尺 寸 精度 裝 配 時(shí) 先 試套 , 它 也 有帶 出 粘 附 在 模 壁 再 輕 輕推 出 , 發(fā)現(xiàn) 石 墨 內(nèi)套 的外 壁 有 , 上 的 析 出物 和 氧 化 物 以 及 防 止 拉 裂 等 作 用 H 68 一 H Sn 7 O 1 。 不 均 勻 的壓 痕 應(yīng) 用細(xì)砂 紙仔細(xì)修 磨 。 然后 等合 金 的 鑄 造 質(zhì)量 正 式 壓 入 到銅 套 中去 起著很好 的作用 但 作 者 認(rèn)為 鉛 黃 銅 的 連 鑄 。 以 采 用 結(jié) 晶 器 振 動(dòng)為 好 圖 9 圖8 采 用 連 續(xù)鑄錠 結(jié) 晶 器 振 動(dòng)

3、 工 藝 后 鑄 錠 中鉛 分 布 結(jié) 晶 器 改 進(jìn) 后 的 鑄 錠 宏 觀組 織 潤(rùn) 滑 油 孔 應(yīng) 布 置 在 銅 熔 體 剛 剛 凝結(jié) 成 硬 殼 以后 的 地 方 量不 利 。 , 提 前或 滯 后 都 對(duì) 鑄 錠 表 面 質(zhì) 具 體 的 布 置 應(yīng) 視 現(xiàn) 場(chǎng) 工 藝 條件 摸 索 : 而定 。 ( 四 結(jié) 晶 器 采 用 適 當(dāng)?shù)?振 動(dòng) 采用 臥 , 式 連續(xù)鑄造 時(shí) 的 粘 附; , 結(jié) 晶器 振 動(dòng) 的 作 用 很 大 它 能 減 少 金 屬析 出 物 或氧 化 物 在 結(jié) 晶 器 內(nèi) 壁 上 由于 振 動(dòng) 的 結(jié) 果 使 鑄 錠 與 結(jié) 晶 器 之 , 間產(chǎn) 生 相 對(duì)

4、運(yùn) 動(dòng) 液穴 變平 Q Sn . 從 而 減少 摩 擦阻 力 ; , 以使 圖 1 0 先 前凝 固 的 金 屬 殼 不 易 拉 裂 , 由于 振 動(dòng) 能 使 對(duì) 于 一些 有 逆 偏 析 的 合 金 (如 半 連 續(xù) 鑄 錠 中 的鉛 分 布 : 4一 。 4 錫 磷 青 銅 也有 一 定 的 抑 制 作 用 , , ( 五 熱 軋 前 的 均 勻 化處 理 采用 半 連 必 須 事先 作 特 別 應(yīng) 提 到 的 是 由于 振 動(dòng) 的 結(jié)果 間 隙被 堵 塞 , 枝晶間的 鑄 等 方 法所 得 坯 錠 均勻 化 處理 1 . , 組織 偏析 。 , 使 低 熔 組 分 ( 鉛 向鑄 錠 外

5、緣 析 ; , , 否則極 易軋裂 : 出的過(guò)程受 到阻止 于 鑄錠 有 往復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 此 外 還 由 于 結(jié) 晶器 相 對(duì) 使 二 次冷 卻 水 沿 水 平 方 卻 , 均 勻 化 處理 由于 在 鑄 造 時(shí) 快 速 冷 , a 相 來(lái) 不 及 完 全 從 日相 中 析 出 因 而使 上 海金 屬 有 色 分(冊(cè) 不 穩(wěn) 定 的 日相 增 多 尤 其 在( 鑄 錠 邊 緣 部 分 如 不 作 均勻 化處 理 種 附 加 應(yīng) 力的 作 用 取 如 下 的 加 熱規(guī) 范 , 。 次 , 保 證 終 軋 溫 度 維 持在 6 0 以 上 一般 就 , 。 在 熱 軋時(shí) 0 在76 , 會(huì) 由于 第

6、 二 。 可 以 順利 地一軋 到底 1 . , , 導(dǎo) 致 軋 件開(kāi) 裂 保溫 。 某廠采 第 一 道次 變 形 程 度 的 控 制 : 軋 制 型 。 : 3 小時(shí) 等 , 材 的 孔 型 第 一 道 大 都 采 用 箱 式 孔 型 (圖 1 1 爐 內(nèi)溫 度 降 至 6 8 0 后 就 出爐 空 冷 讓 合 金 在 單相 日區(qū) 的 原 子 在 高 溫 下 充 分 擴(kuò) 散 分 布均 勻 2 . , 使兩 相 , 0 5 。 0 此后 重 新 加 熱 到 7 。 0 7 即 可順利 軋制 采 用 低 溫 加熱 溫加 熱 熱到6 0 系數(shù) , 左 右 出 爐 0 6左 右 , 高 溫開(kāi) 軋 的

7、 方 法 , 低溫 軋 制 : 鑄 錠 第一 次加 0一 75 0 , 高 經(jīng) 兩 道次 軋 制 ( 總 延 伸 1 . 然 后 再 進(jìn) 爐加 熱 到 7 0 。 出 爐 后 可 順 利 軋 到 要 求 尺 寸 只 要終軋 溫 度 維 持在 6 0 3 . 0 以 上 就行 采用擠 壓 , 選 用 較大 坯錠 變形 , 在 擠壓 機(jī) 上 施 以 適 量 的 壓 縮 , 熱軋 兩次開(kāi)坯 方 法 : 圖1 H . 箱 式孔型 9 吸 軋 件 在 箱式 孔 型 中的 寬 展 系 數(shù) p 在 b 5 P . 然后 鋸切 分段 進(jìn)爐 。 . 按 常 規(guī) 加熱 , 再 。 5 。 8 之 間, , 值 (

8、銅 0 3 . 大于 銅 . 、 鋁 、 鋼 等金 屬 的 日 1 5 0 . 熱 軋 就 不 會(huì)遇 到 困 難 4 鋁0 4, 普碳 鋼 0 , . 35 , 。 對(duì) 三 段 式 連 續(xù) 加熱 , , : 對(duì) 于相偏析 不 太 , 某 一 種 金 屬 或 合 金 來(lái)說(shuō) 二 在日 值一 定 時(shí) 寬 展 , 嚴(yán) 重 的 鑄 錠 來(lái)說(shuō) 0 在加 熱 爐較長(zhǎng) (不 短 于 1 值 B 與壓 下 量 H 幾 乎 成 正 比 變 化 日 H , · 即 B , 米 的情 況下 加熱 開(kāi) 軋 猛一 些 ; 。 采 取 如下 加熱 方 法 也 可一 次 2 , 。 由此 可 以 看 出 , : 壓

9、 下 量 愈大 , 則 料 坯 進(jìn)爐 后 的 7 米距 離 內(nèi) 米爐 膛 內(nèi) ; , 火力 寬 展就 愈多 愈大 。 那 末產(chǎn) 生 的 第 一 種 附 加 應(yīng) 力 就 在 2 , , 再 由 低 到高 逐 漸 在 7 1 0 0 軋件 中 心 部 分 受 壓 縮 邊 緣 部分 受 拉 , 。 加大 火力 0 左右 錠 溫 升 高到 7 2 , 。 伸 邊 部 的拉 應(yīng) 力大 小 取 決 于 壓 下 量 此 力大 到一 定 程 度 就 導(dǎo) 致 軋 件邊 部 開(kāi) 裂 產(chǎn)中 , 米 以 上距離 內(nèi) 75 0 0 進(jìn) 行 保 溫 出爐 溫 度 在 7 , 在 實(shí)際 生 。 范 圍 內(nèi) 第 一 道 的

10、壓 縮率 應(yīng) 控 制 在 3 0 % 以下 2 . 第 2 、 3 種方 法 的 前 段 措 施 , 。 都 是 借 也不 妨 采 獨(dú) 特 的 第一 道 孔 型 設(shè) 計(jì) , : 如 上所 述 。 , 用初 步變形的方 法 促 使 鑄錠內(nèi) 各 相 組 織 充 , , 箱 式 孔 型 不太 適 合 于 鉛 黃 銅 的 軋 制 該 孔 型時(shí) 在 設(shè)計(jì) 分 擴(kuò)散 和 均 勻 化 用 。 只 要 條件 具 備 種方 法 。 為 了 照 顧 到大小 規(guī) 格 , 限0 8 的 . , 寬 展 系數(shù) 。 第 1 種 方 法 工 序 繁復(fù) , 最好是 配合其它 日 總是取 上 , 因 此 孔 型 寬 的 尺 寸

11、 總是 , 必 要 措施 鍵 。 采 用第 , 4 大于 需要 其 兩側(cè)就起不 了限制寬 展的作 用 (六 熱軋 時(shí) 控 制 好 第一 道 次至 為 關(guān) , 具 有 自由 寬 展 的 軋 制 壓縮 , 其 主 變形 圖 接近 一 向 開(kāi) 坯 前 的 坯 錠 雖作 過(guò) 均 勻 化 處 理 , 但由 , 兩向延伸 , 。 , 這 種 變 形 方 式 是 不甚 理 想 。 于 坯錠還 完 全 是 鑄 造 組 織 , 。 、 相 和 時(shí)目 的 分布 晶 粒 強(qiáng) 度 較弱 孔 型設(shè) 計(jì) 及 受 的 。 為此 , 我 們 采 用 了 國(guó) 內(nèi)外 極 為 罕 見(jiàn) 的 正 因 其 側(cè)邊 限 制 軋 . 不 可

12、能 十 分 均 勻 而且 晶 界 方 (45 立置孔型(圖12 所 以 對(duì) 第一 道次 的 變形 程 度 視 。 、 件寬 展 0 . 該 孔 型 中 的 寬 展 系 數(shù) 日僅 為 0 2 力 作 用 情 況 等 工 藝 條 件 必須 給 以 足 夠 的 重 根 據(jù) 實(shí)踐 經(jīng) 驗(yàn) , 3 , 大 大 減 弱 了 第 一種 附 加 應(yīng) 力 , , 主 變 軋 件只 要 通 得 過(guò) 第 一 道 形 圖 接近 兩 向 壓縮 一 向延 伸 。 特 別它 使 軋 9 8 年 第 期 制 四 向受力 裂 現(xiàn)象 。 , 較 箱 式孔 型 變形 均 勻 一 。 在 配合 變充 分 進(jìn) 行 如果 澆水 急 冷

13、則 會(huì) 把 常溫 下 塑 , 。 其 它 有關(guān)措 施 后 , 就 再 也沒(méi) 有發(fā) 生 過(guò) 成 批 開(kāi) : 性低 、 變 形阻 抗 大的 日 相保 留下來(lái) 導(dǎo)致拉 伸 , 。 時(shí)產(chǎn) 生 縱 向 裂 紋 A . 直 徑大 的 軋件急 冷 時(shí) , , 內(nèi) 。 開(kāi) 坯 方 孔 型 的 設(shè)計(jì) 尺 寸 為 (鑄 錠直徑 0 2 . . = , 0 8 D . 外 溫 降速 度 相 差 較大 2 . 尤其 容易造 成縱裂 : 。 , H 。 = 1 . 1 A 4 , B , = 1 2 A 4 R 二 掌 握 吊運(yùn) 時(shí) 間 鉛黃 銅 ( 包括含鉛 青 , , 0 25 A 。 在 H 值一 定時(shí) R hk

14、 , 由 R = R 的大 0 1一 , . 小來(lái) 決 定 O ZA . 如 照常 規(guī)設(shè) 計(jì) 取 。 銅 和 白銅 都 有 一 段 脆 性 區(qū) 一 般 文 獻(xiàn) 介 紹 脆 性范 圍 在 2 0 0 5 0 之 間 經(jīng) 實(shí) 測(cè) 在 2 9 0 一3 0 , 則 h k 值 就 會(huì)大 于 錠 徑 D 在 軋 制 時(shí) 坯 , 之間 。 在 此溫度 范 圍內(nèi) 。 , 軋 件只 要 錠 垂 直 的 上 下 兩 部 分受 不 到 壓 縮 變 形 受 到 附 近 兩 側(cè) 的 拉力 作 用 , 反而 。 受 到 打 擊 就 會(huì)脆 斷 段溫度 。 因 此 吊 運(yùn)軋 件 要 避 開(kāi) 這 如鑄 錠 組 織 稍 有

15、。 不 善或 加 熱 不 均 勻 , 則 受 拉 部 分 也 會(huì)開(kāi) 裂 使 hk毛 D 四 為 此 R 值 應(yīng) 取 大些 , 結(jié) 束 語(yǔ) , 通過(guò) 對(duì)鉛黃 銅熱 軋開(kāi)裂原 因的 研究 們 認(rèn) 為只 要 采 用 相 應(yīng) 的 工 藝 方 法 以 解 決開(kāi) 裂 問(wèn)題 的 。 我 , , 是 完全 可 。 4 。 _ L 面 所介 紹的 方 法 中 P b 6 3一 3 0 2% . 只 要做 到 鋁 , : 一 、 在 H 中加進(jìn) ; % 在 H P b 5 9一 1 加進(jìn) 鋁 二 、 設(shè) 法降 , 低 鑄 造時(shí) 的 冷卻 速 度 ( 即 使 晶 粒 粗 大 些 也 在 所 不惜 ; 三 、 軋制

16、前 的 充 分 均 勻 加 熱 四 、 消 除組 織 偏 析 及 兩 向壓 縮 , 、 采 用 三 向壓 縮 應(yīng) 力 狀 態(tài) 圖 一 向 延 伸的 主 變 形 圖 的 工 藝 條 P b 6 3一 3 件 圖1 2 3 . , 控 制 好 第 一 道次 的 軋 制 工 藝 等 幾 個(gè) 主 要 , 方面 開(kāi)坯方 孔型 : a 單 相鉛黃 銅 H + 。 的熱 軋就可 能 成功 軋件 出 槽 應(yīng) , , a ( 日 兩 相 鉛 黃銅 H P b 5 9吐 的 熱 軋 , 避 免 軋 后 產(chǎn) 生 鐮刀 彎 。 更 能 得 心 應(yīng)手 本 文 在 介 紹 某 一 種 方 法 時(shí) 則 其 它 環(huán) 節(jié)一 般

17、都 應(yīng) 按 正 常 的 最 佳 的 操 作 方 法 是 筆直的 平行 , 但 由于 坯 錠 加 熱 不 均 勻 , , 兩 輥不 , 軋 件 進(jìn) 入 孔 型 未 對(duì) 準(zhǔn) 中心 出 口 衛(wèi)板 這 。 去 處理 , 絲 毫沒(méi) 有 可 以 隨便 忽 略的 意 思 。 偏 歪等原 因 軋 件 出槽 后 會(huì) 產(chǎn) 生 鐮 刀 彎 , 參 l B . 考 文 獻(xiàn) 樣 就 會(huì) 在 軋 件 外 側(cè) 因 受 拉 力 而產(chǎn) 生 開(kāi) 裂 此 應(yīng) 檢 查原 因 軋 制下去 。 為 B , , 采 取相應(yīng)措 施后 : , 才能 繼 續(xù) 在 終軋 工 若 洛 包 夫, 有 色 金 屬 與 合 金 的 壓 力 加 , , 蘇

18、 聯(lián) 冶金 技 術(shù) 書(shū) 籍 出 版 社 莫 斯 科 19 5 5 . 年 2 T 。 P zos H 。 ( 七 控 制終軋 溫 度 H P b 5 9一 。 溫度 到 4 8 0 時(shí) 仍 有 不 碎 裂 的 為 了 有利 于 維 護(hù) 設(shè) 備安 全 及 下 道工 序 的 冷 加 工 以 不低 于 6 0 0 為好 。 包哥 金 一 阿 列 可 賽 夫 蘇 聯(lián) 有 色金 屬 及 , , 其 合 金 手 冊(cè) 19 5 9 年 P 2 0 1 , “ 3 沈 陽(yáng) 有 色 金 屬加 工 廠 鐘 表 夾 板材 料 鉛 黃銅 的 化 ” , 1 9 7 9年 9月 學(xué) 成 分 對(duì) 切削 性 能 的 影 響 4 ( M e t a 1 P : o , , 終軋溫度 g r e s s , 第 1 1