环保铋黄铜生产性实验环保铋黄铜生产性实验1 1一、参加人员：一、参加人员： 钟建华 教 授 江西理工大学 林永聪 总经理 佛山市顺德区东霖有色金属有限公司 曾宏光 副总经理 佛山市顺德区东霖有色金属有限公司 何小华 生产部副总 佛山市顺德区东霖有色金属有限公司 胡挤根 挤铸科长 佛山市顺德区东霖有色金属有限公司2 2 周振西 挤铸副科长 佛山市顺德区东霖有色金属有限公司 谭李良 专员 佛山市顺德区东霖有色金属有限公司二、时间：二、时间： 2006年9月5日2006年9月7日三、地点：三、地点：佛山市顺德区东霖有色金属有限公司四、实验主要设备及仪器：四、实验主要设备及仪器： 2.5吨中频熔炼炉，水平连铸机，1200吨挤压机， 拉伸机， 车床 ，抛光机 ，电子光谱分析仪， 数显洛式硬度计，拉力实验机.3 3五、实验材料：五、实验材料：电解铜 锌锭 铋铜中间合金 稀土铜中间合金。六、实验工艺：六、实验工艺：配料熔炼保温取样成份分析水平连铸取样成份分析车削车皮加热挤压取样车削拉伸退火酸洗取样力学性能捡测车削。七、目的七、目的 由于铅黄铜具有优良的冷热加工性能和切削性，加之良好的机械物理性能，价格又低廉, 而4 4被广泛地应用于仪器仪表、电子、电器、日用五金、供饮水系统等行业，其中以Hpb59-1用量最大。但是，饮水系统的零部件以及其它废弃的电子、电器产品中的铅极易进入水或土壤中，当人体摄入后会产生危害。所以美国、日本、欧盟及各国都提出了相应限制和禁止规定，即到2006年7月1日起，出口这些国家和地区的电子电器产品和水暖、五金器材均应达到所要求铅含量或无铅。本次实验的目的就是在生产实践中，通过在黄铜中加入铋铜中间合金、稀土，配制成环保无铅铋黄铜，使产品达到或超过Hpb59-1的性能，从而取代Hpb59-1。 5 5八、八、 内容内容 本次生产性实验是在原有实验室试验的基础上，在生产现场对环保铋黄铜进行配方和工艺优化，重点测试其铸造性能、挤压性能、拉伸性能及切削性能和力学性能等，使其各项指标达到或优于Hpb59-1，并能够实现规模生产，从而创造经济效益。1熔铸熔铸 首先在熔化炉熔化大约800KG配置好的锌块、紫铜作为炉底水，调整炉内各成份的比例，使溶化炉内铜水总重达到2300KG，然后注入保温炉6 6内，按照钟建华教授提出的成份配比在保温炉内加入铋铜中间合金和稀土铜中间合金，充分搅拌均匀，达到预计的理论值，在850的铸造温度下，开始牵引，铸锭规格为150。在整个铸造过程中无任何异常现象，铸坯表面无裂纹、冷隔、皮下气孔等表面铸造缺陷；后取铸坯样，颜色比Hpb59-1青亮，断面未发现中心裂纹、气孔等铸造缺陷（见图一）；取铸坯样进行切削加工，车屑呈针状，表面光亮（见图二），切削性能达到甚至超过Hpb59-1；铸坯样经抛光断面在电子光谱分析仪下对其成分分析，符合所预计的含量7 7（见表一），微量的铅应为原来生产时残留在炉体内的 图一 图二 8 8 表一9 92. 挤压、拉伸挤压、拉伸 本次实验将挤压管材和棒材分别进行热加工及冷加工的测试。150250铋黄铜锭经车皮后，放入重油加热炉中加热到730750，保温2小时，使其内部组织更加均匀。然后在1200吨挤压机上挤压管材尺寸为38.54、棒材尺寸为8.9(三个模孔)。挤压制品表面未发现裂纹、气泡、起皮等缺陷(见图三、四)，挤压力相对Hpb59-1稍小些。挤压坯料经冷却后，对其进行拉伸，管材拉伸到364（见图五），棒材拉伸到8（见图六），整个过 1010l程无异常，冷加工性能良好。后对挤压、拉伸样再次进行光谱分析（见表二）、硬度测试、延伸率测试，各元素含量均在合理范围，其数据如下表：类型类型硬度计吨位硬度计吨位 退火后硬度退火后硬度未退火未退火管管30T30T222253 53 b=512MPab=512MPa10=16.2% 10=16.2% 棒棒56 56 1111同时对样品进行切削，在夹盘高速旋转下刀无破鸣声、同时对样品进行切削，在夹盘高速旋转下刀无破鸣声、无黏刀现象，车屑呈细小针装（见图七），切削性能优无黏刀现象，车屑呈细小针装（见图七），切削性能优良。良。 图图 三三 1212 图四 图五1313 图六1414图七1515表二表二1616九、结论九、结论1. 在59黄铜中加入0.81.0的铋以替代铅，完全可达到甚至超过HPb591的铸造、热加工、冷加工、机械及切削性能；2. 在铋黄铜中加入微量稀土可细化晶粒，从而提高材料的塑性，防止在热加工和冷加工过程中的脆断；3. 配制的无铅铋黄铜表面呈微青色，光亮可人，内部未发现裂纹、气孔等缺陷；4. 无论是铸锭还是管材、棒材其切削性能均好，1717 切削过程中，在夹盘高速旋转下刀无破鸣声、无黏刀现象，车屑呈细小针装。5. 经过这次生产性实验，其各项指标均达到了预期目标，完全可投入规模生产。 江江 西西 理理 工工 大大 学学 联合试制小组联合试制小组佛山市顺德区东霖有色金属有限公司佛山市顺德区东霖有色金属有限公司 2006.9.20. 2006.9.20.1818谢谢观赏！谢谢观赏！