《中國(guó)銅業(yè)》專家論壇：H90材料銅板帶工藝研究
發(fā)布時(shí)間：2023-03-13點(diǎn)擊：2201來(lái)源：洛銅_銅板_銅帶_電纜銅帶_銅排_(tái)銅管_銅棒_銅箔_銅材價(jià)格_洛陽(yáng)浩泰銅業(yè)有限公司
呂孝良、湯浩（洛陽(yáng)浩泰銅業(yè)4710039）
前言：有良好的力學(xué)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(jiǎng)?wù)?、船用?gòu)件、鉚釘、波導(dǎo)管、水箱帶、電池帽、水道管等材料。通過(guò)對(duì)材料工藝的研究，為后續(xù)生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。
關(guān)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(jiǎn)單黃銅中，鐵對(duì)力學(xué)性能沒(méi)有顯著影響。鐵在黃銅中的溶解度極小，常以富鐵相質(zhì)點(diǎn)分布于基體中，具有細(xì)化晶粒的作用。
鉛：鉛在簡(jiǎn)單黃銅中是有害的雜質(zhì)，它常以顆粒狀分布在晶界上，當(dāng)α黃銅中的含鉛量大于0.03%時(shí)，使黃銅在熱加工時(shí)呈熱脆性，但對(duì)冷加工性能無(wú)明顯影響。黃銅中鉛的含量可以高一些，因?yàn)檫@種合金在加熱和冷卻過(guò)程中會(huì)發(fā)生固態(tài)相變（α+β=β），可以使鉛大量轉(zhuǎn)入晶內(nèi)，減輕危害。
二、材料的性能：
1、H90（C22000）物理性能
導(dǎo)電率 | ≥42 | %IACS |
電導(dǎo)率 | 24.36 | Ms/m |
熱導(dǎo)率 | 189 | W/(m.K) |
熱膨脹系數(shù) | 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(jī)械性能：
狀態(tài) | 抗拉強(qiáng)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(hào) | 性質(zhì) | 規(guī)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(shù)據(jù)可以看出：材料在300℃開(kāi)始再結(jié)晶，400℃完全再結(jié)晶。材料可以在250℃以下進(jìn)行消除應(yīng)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(shù)據(jù)可以看出：材料加工率達(dá)到89%以上后Rm、A11.3數(shù)值變化很小。當(dāng)材料達(dá)到95.5%時(shí)A11.3數(shù)值變大，說(shuō)明材料有一自回火現(xiàn)象。
五、典型的工藝流程：
1、規(guī)格:0.28*155mm
2、狀態(tài)：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(qū)：940℃ 4區(qū)：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(hào) | 狀態(tài) | 規(guī)格 | 導(dǎo)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(jī)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(hào) | 規(guī)格 | 狀態(tài) | 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(chǎn)品的高倍：
①來(lái)樣說(shuō)明
送檢H90帶材試樣兩批，批號(hào)分別為9083002和9083005，規(guī)格均為0.2mm，狀態(tài)均為M，要求高倍組織分析。
②檢測(cè)結(jié)果
試樣沿縱截面取樣，經(jīng)高倍制樣并浸蝕后顯微觀察：組織均為α單相再結(jié)晶組織，晶粒平均直徑為0.045mm，未發(fā)現(xiàn)高倍組織缺陷（試樣顯微組織詳見(jiàn)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(jī)：軋1.2-0.39mm 加工率：67.5%
性質(zhì) | 規(guī)格 | Rm | Rp0.2 | A11.3 | HV0.5 |
Y | 0.39 | 174/173 |
11、成品性能：
批號(hào) | 規(guī)格 | 狀態(tài) | 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(hào) | 狀態(tài) | 規(guī)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(shù) | 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(jī) | 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(shí)） | 8.8 | ||||
成品 | 0.15 | 4.3/4.8 |
14、不同國(guó)家生產(chǎn)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(jié)論：
1、材料的組織均為α單相。
2、材料在300℃開(kāi)始再結(jié)晶，400℃完全再結(jié)晶。材料可以在250℃以下進(jìn)行消除應(yīng)力退火。
3、材料加工率達(dá)到89%以上后Rm、A11.3數(shù)值變化很小。當(dāng)材料達(dá)到95.5%時(shí)A11.3數(shù)值變大，說(shuō)明材料有一自回火現(xiàn)象。
