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關于黃銅棒加工工藝是什么?


黃銅棒是用銅及鋅的合金制造成的棒狀物體,因色黃而得名。

銅含量一般在 56%-68%,其含鋅量不同,顏色也不同,如含鋅量為 18%-20% 會呈紅黃色,含鋅量為 20%-30% 會呈棕黃色。

?黃銅棒

黃銅棒的加工工藝是一個從原料到成品的系統性過程,需經過多道工序以確保其尺寸精度、力學性能和表面質量符合要求。
一、原料準備與配料
原料選擇
主要原料為電解銅(純度≥99.95%)和鋅錠(純度≥99.9%),根據黃銅棒的牌號(如 H59、H62、H68 等),還可能加入少量其他合金元素(如鉛、錫、鐵等)以改善性能(如易切削性、耐磨性)。
配料計算
按目標牌號的化學成分要求,精確計算銅、鋅及其他元素的比例(例如 H62 黃銅需含銅 60.5%-63.5%,鋅 36.5%-39.5%),確保配料誤差控制在極小范圍內(通常≤0.1%)。
二、熔煉與鑄造(獲得毛坯)
熔煉
將配好的原料加入中頻感應爐或反射爐中,在 800-1000℃的高溫下熔化。
熔煉過程中需通入惰性氣體(如氮氣)或覆蓋劑(如木炭),防止銅液氧化和吸氣(避免產生氣孔缺陷)。
對熔液進行成分檢測(如光譜分析),確保其化學成分符合目標牌號標準,若不合格則調整成分。
鑄造
連續鑄造:將合格的黃銅熔液倒入連續鑄造機的結晶器中,通過水冷使熔液快速凝固,形成長條形的鑄坯(直徑根據后續加工需求確定,一般為 50-300mm)。此方法效率高,適合大批量生產。
半連續鑄造:用于生產大直徑或特殊規格的鑄坯,鑄坯長度通常為 1-3 米,凝固后脫模備用。
三、塑性加工(尺寸成型與性能優化)
根據黃銅棒的規格、性能要求及生產批量,選擇合適的塑性加工方式,常見的有擠壓、拉制、鍛造三種:
1. 擠壓加工
適用場景:常用于生產大直徑黃銅棒(≥50mm)或異形棒(如六角棒、方棒),可改善鑄坯的內部組織(細化晶粒)。
工藝過程:
將鑄坯加熱至 600-700℃(熱擠壓,利用黃銅熱態塑性好的特點),或不加熱(冷擠壓,適用于小規格棒材)。
將加熱后的鑄坯放入擠壓機的擠壓筒中,通過擠壓桿施加壓力,使坯料從模具的出口(對應目標棒材截面)擠出,形成初步成型的棒材。
2. 拉制加工
適用場景:用于生產小直徑(≤50mm)、高精度的黃銅棒,可提高尺寸精度和表面光潔度(Ra≤1.6μm)。
工藝過程:
預處理:對擠壓后的棒材進行退火(加熱至 400-600℃,保溫后緩慢冷卻),消除加工硬化,恢復塑性。
拉拔:將棒材一端通過模具孔(孔徑略小于棒材直徑),由拉拔機牽引使棒材穿過模具,實現減徑和長度延伸(單次拉拔變形量通常為 10%-30%,需多次拉拔以達到目標尺寸)。
中間退火:多次拉拔過程中需穿插退火,避免材料因硬化而斷裂。
3. 鍛造加工
適用場景:主要用于生產高強度、大規格的黃銅棒,或對鑄坯進行開坯(改善內部疏松、縮孔等缺陷)。
工藝過程:
將鑄坯加熱至 700-850℃,通過鍛錘或壓力機對坯料進行反復鐓粗、拔長,使金屬晶粒細化,組織致密,提高力學性能(如強度、韌性)。
四、切削加工(精度修整)
對于有高精度尺寸或特殊形狀要求的黃銅棒(如螺紋棒、臺階棒),需進行切削加工:
采用車床、銑床、磨床等設備,對棒材進行車削(控制直徑公差)、銑削(加工異形截面)、磨削(提高表面光潔度)等,確保尺寸公差達到 ±0.01-±0.1mm(根據精度等級)。
五、熱處理(性能調控)
根據使用需求,對黃銅棒進行熱處理以優化性能:
退火處理:加熱至 300-600℃,保溫后緩慢冷卻,目的是消除加工應力、降低硬度、改善切削性能。
時效處理:對含鉛、錫等合金元素的黃銅,加熱至 100-200℃并保溫,使合金元素析出,提高硬度和耐磨性(如用于軸承的黃銅棒)。
六、表面處理(防腐與美觀)
根據應用場景,可選以下表面處理工藝:
酸洗:用稀硫酸或硝酸溶液去除表面氧化皮和油污,使表面潔凈。
鈍化:通過化學處理(如鉻酸鹽鈍化)在表面形成保護膜,提高耐腐蝕性。
電鍍:在表面電鍍鎳、鉻等金屬,增強耐磨性和裝飾性(如用于建筑裝飾的黃銅棒)。
七、檢驗與成品包裝
檢驗
尺寸檢測:用卡尺、千分尺等工具檢查直徑、長度、直線度等。
性能檢測:通過拉伸試驗(測強度、延伸率)、硬度試驗(布氏硬度 HB)等驗證力學性能。
探傷檢測:對重要用途的黃銅棒進行超聲波探傷,排查內部裂紋、夾雜等缺陷。
包裝
合格的黃銅棒按規格分類,用纏繞膜包裹或裝入木箱,標注牌號、尺寸、數量等信息,便于儲存和運輸。
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