駱啟榮
(銅陵金威銅業(yè)有限公司,安徽 銅陵 244000)
(1)H62黃銅有很高的強(qiáng)度,在熱態(tài)下,塑性良好;冷態(tài)下,塑性也比較好;切削加工性好,易焊接,耐腐蝕性好。用于制各種銷釘、鉚釘、螺帽墊圈、導(dǎo)波管、夾線板、環(huán)形件、及散熱器零件、船舶工業(yè)、造紙工業(yè)用零件等[1]。
(2)簡單黃銅的組織:鋅大量固溶于銅。固態(tài)下分別具有一定成分范圍的α、β、γ、δ、ε、η等六個(gè)相,如圖1所示。
圖1 黃銅組織解析
一般來說β黃銅在室溫時(shí)是硬而脆,但在高溫時(shí)反而比α黃銅更加柔軟[2]。
(3)H62黃銅的成分
表1 H62黃銅的成分分析
目前一般熱軋生產(chǎn)H62黃銅時(shí)采取的工藝流程是:加熱、熱軋、卷取、銑面。這種工藝有一弊端就是銑面時(shí)要對熱軋卷進(jìn)行二次開卷,影響生產(chǎn),效率不高。為了提高生產(chǎn)效率我們將熱軋后的帶卷直接進(jìn)行銑面不再卷取,但是由于熱軋后的帶卷溫度非常高,需要用水進(jìn)行強(qiáng)冷才可以進(jìn)行銑面。從生產(chǎn)實(shí)踐來看用水強(qiáng)冷的工藝對H62的后續(xù)軋制性能影響非常大。本文主要研究各種水冷的速度對冷軋帶卷性能的影響。
H62黃銅熱軋工藝,①出爐溫度一般都在820℃左右,鑄錠從外表來看顏色要均勻,不要發(fā)白。②典型H62黃銅熱軋道次安排如下:單位mm,240-220-183-150-120-100-81-57-42-25-21-16,帶尾終軋溫度一般都大于550℃以上。③軋輥冷卻狀況:乳液冷卻濃度1.2%,流量按照每小時(shí)系統(tǒng)循環(huán)五次。
(1)開啟冷卻裝置流量按照2000m3/h進(jìn)行冷卻,熱軋后測量帶卷硬度值一般在120HV~140HV,抗拉強(qiáng)度410~435Mpa,延伸27%~30.5%。此硬度值范圍大致為半硬態(tài),一般來說熱軋后的硬度值在80HV~90HV。
2000m3/h進(jìn)行冷卻時(shí)典型熱軋帶卷的金相圖如下:
圖2 冷卻時(shí)典型熱軋帶卷的金相
上圖是熱軋100倍軋制方向(里面黑色部分就是β相,含量比較大)
熱軋2000m3/h進(jìn)行冷卻時(shí)冷軋道次表(實(shí)際)。
表2 冷卻時(shí)冷軋道次表
3 8.0 6.2 1020 4 6.2 5.4 1200 5 5.4 4.8 885 6 4.8 4.0 700 7 4.0 3.4 635 8 3.4 3.0 525
通過表2分析,冷軋時(shí)軋制力非常大,材料不易變形,而且板形明顯不良,帶卷橫向公差大,嚴(yán)重時(shí)達(dá)到63um。導(dǎo)致粗軋軋制困難,軋制道次多,軋制時(shí)用了8個(gè)道次將帶材從14.0mm軋制3.00mm。壓下很小,軋制第四道次從6.2mm軋制到5.4mm壓下率小于20%,而軋制力卻達(dá)到1200噸,軋制力特別大,另外軋制H62時(shí)軋制厚度為3mm裂邊很嚴(yán)重。
(2)改變冷卻水流量為1000m3/h,保證帶材在一定的時(shí)間內(nèi)冷卻至400℃,然后加大水冷速度至2000m3/h,檢測此帶卷的物理性能:抗拉強(qiáng)度350Mpa~380Mpa,硬度89HV,延伸35%~50%。改變冷卻水流量為1000m3/h,保證帶材在一定的時(shí)間內(nèi)冷卻至400℃,然后加大水冷速度至2000m3/h后得到的相圖如下(β相含量減少):
圖3 帶材改變冷卻水流量效果圖
改變水流量為1000m3/h,保證帶材在一定的時(shí)間內(nèi)冷卻至400℃,然后加大水冷速度至2000m3/h,冷軋道次表(實(shí)際)。
表3 變冷卻水流量分析
從表3可以看出道次減少了而且軋制力下降了,公差和橫向楔形改善達(dá)到10um以內(nèi)。效果明顯好轉(zhuǎn),裂邊現(xiàn)象也沒有了。
在改變冷卻速度同時(shí)保證不影響軋機(jī)和銑面的效率前提下調(diào)整冷卻流量和速度對改善H62的冷軋性能有很大提高。原因分析:在高溫時(shí)由于冷卻速度非??歃孪嗟靡员A簦瑢?dǎo)致冷軋時(shí)不易變形。如果降低冷卻速度讓β有充分的時(shí)間轉(zhuǎn)變通過相圖可以明顯看出β減少,這樣對冷軋有顯著改善。