QSn6.5-01锡青铜带的生产和质量分析

ＱＳｎ６．５—０．１锡青铜带的生产和质量分析

刘斌，陈小祝（广州铜材厂有限公司）

一、前言

ＱＳｎ６．５—０．１锡青铜带具有较优良的机械性能和良好的耐磨、耐低温、和耐蚀性。被广泛用于电子、电器接插件、仪器仪表和通讯等工业，市场容量极大。广铜

公司自一九九九年完成企业搬迁与技术升级改造后，开始试生产这一高性能高附加值的新产品，并通过不断改进和完善工艺技术与质量控制，使这一产品最终形成了批量生产。

在这里，仅就我公司的ＱＳｎ６．５—０．１锡青铜带产品的生产工艺和对质量问题的分析等作简要的介绍和交流。

二、ＱＳｎ６．５—０．１锡青铜特性和该产品的技术要求

２．１ＱＳｎ６．５—０．１锡青铜带产品的技术要求

２．１．１化学成份（表一）

锡青铜化学成分（ＧＢ／Ｔ５２３３—２００１）

化学成分．％重量）

牌号元素

ＳｎＡｌＭｎｚＴｌＦｅＰｂＮｉＡｓ甄ＰＣｕ杂质总和

Ｑ６ｎ６．５最小值６．Ｏｏ．１一

余量

—０．Ｉ最大值７．００．００２０．３０．晒０．０２Ｏ．２Ｏ２５０１２．１．２力学性能与代表性规格（表二）

状态抗拉强度值（Ｎ／ｒａｍ２）延伸率（％）硬度（ＨＶ）代表性规格，厚度（ｍｍ）Ｙ２５２０—５８０≥２５１６０—１８０Ｏ．３０

Ｙ６３０—６８０≥１７１９０一２１０Ｏ．２０

ＴＹ≥６５０≥５２１０—２３０Ｏ．２０

ＳＹ≥２２０Ｏ．１５

２．１．３表面质量及其它：一般要求表面光洁、无压坑、划伤、起皮、波浪、气孔、斑痕和变色等缺陷。在华南地区的用户中，还特别强调材料的弹性和折弯性要好、不・－——７０・——

能有辊纹、抛光纹等。

２．２ＱＳｎ６５—０１锡青铜的特性

２２．１锡青铜属二元合金，固液相间隔很大，且锡在铜中的扩散极慢，在凝固时易产生严重的晶内（枝晶）偏析；

２２．２铸态下形成的晶内偏析和少量的６一相，在经过高温长时间的均匀化退火（如６５０。Ｃ／７．５ｈ以上）以及反复压力加工后才能消除。经均匀化处理后的合金，其塑性有较大的提高；

２．２．３磷提高锡青铜的工艺性能和力学性能，也是有效的脱氧剂，能改善锡青铜的流动性，但电加大铸锭的逆偏析。因三元共晶的存在能引起合金的热脆性，磷的含量不应超过０５％。抗磁用的锡青铜中Ｆｅ含量不能大于０．０２％；

２２．４冷加工的锡青铜在２００—２６０％度退火１—２小时后，可提高其强度、弹性极限，并改善弹性的稳定性。

三、ＱＳｎ６．５—０．１锡青铜带工艺流程与技术参数简述

３１基本生产工艺流程

配料一熔炼一取样分析一水平连铸一在线铣面一成卷一均匀化退火一冷开坯一退火一轧制一低温退火一表面处理一成品、检验、剪切与包装。

３．２主要技术参数与操作要求

３．２．１熔铸工艺

１）主要技术参数：采用水平连铸方法双流生产４４０或３４０ｍｍ宽的ＱＳｎ６．５—０．１锡青铜带坯，带坯原始厚度１６ｍｍ，在线双面铣削，单面最大铣削量为１．５ｍｍ，两带坯中心线间距为６００ｍｍ，卷材内径５００～８００ｍｍ，外径小于１６００ｒａｍ，最大卷重４０００ｋｇ。引拉参数：铸温１２００～１２２０“（２，拉１３ｍｍ，停２．８１—３．１ｓ，退２ｍｍ。

２）操作要求：

Ａ）严格执行工艺操作制度，避免人为因素造成的质量问题；

Ｂ）控制主成分ｃｕ，ｓｎ，Ｐ含量的波动范围，稳定产品的质量；

Ｃ）做好铜水的覆盖，在保温炉扒渣后采用经烘干后的木炭覆盖，覆层不得少于ｌＯｅｍ：

Ｄ）熔炼炉过铜水前必须扒渣，保温炉每过两炉铜水扒渣一次；

Ｅ）为保证铜水液面稳定，减少冲击和保证铜水静压力，要求熔炼炉的铜水应分两次过；

Ｆ）每班最少一次用快速热电偶校对自动测温装置，及时做出温度修正；

Ｇ）确保足够的一次冷却水压力，二次冷却水须上下平衡；

Ｈ）带坯表面铣削厚度单面不小于０．８０ｍｍ，以保证表层偏析的消除。

３．２．２加工工艺

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Ｉ）主要技术参数：铸坯均匀化退火后，经开坯和中轧轧制后的厚度分别为３．５ｍｍ，１．５ｍｍ，退火温度分５５０，５１０，４８０℃三档，ＴＹ、Ｙ、Ｙ２状态的成品加工率控制在２１～４５％之间；

２）操作要求：

Ａ）先要做好每道工序的工艺卫生工作；

Ｂ）严格执行工艺制度，合理控制轧制时的前后张力和弯辊力，既保证板型又要防止退火时的粘片；

Ｃ）成品起货时采用抛光轧辊；

Ｄ）成品经低温退火后进行表面处理。

四、生产过程的质量问题与处理

目前ＱＳｎ６．５—０．１锡青铜带的生产工艺已趋稳定，但要生产出更优品质的产品，仍须工艺先行，从理论和实践上解决生产中出现的各种问题。如：熔铸表面或边部的裂纹、加工时的起皮、白线条纹、表面绿色线条、以及性能不合格、表面纹粗、板型不良等。在我们的生产过程中也曾反复出现上述一些问题，在此简要介绍如下：

１）裂纹问题。在ＱＳｎ６．５—０．１锡青铜带生产中，较易产生边部裂纹和表面裂纹。产生裂纹的原因除该合金本身凝固结晶温度区间大、合金元素扩散速度慢，易产生严重的枝晶偏析和锡的反偏析原因外，还需在铸造工艺上结合设备实际情况制定适宜的工艺参数。在我公司的水平连铸线上现使用的是“ｗｅｒｔｌｉ“式结晶器，结晶器长度较长（２９０ｍｍ），凝固过程的固液相区偏后，在拉一停一反推过程中产生的二次结晶区较明显，更易形成偏析。在实际生产中我们将铸温提高约２０度，减少边部区域的回水，可使结晶时固液相区前移，较好地解决了边裂问题，同时还有利于铸坯脱模、降低机械应力，延长结晶器寿命。

２）气孔问题。气孔的产生与合金凝固过程的吸气和金属液内部的化学反应等有关。要减少气孔，最有效的办法是利用烘干的木炭覆盖好铜水，同时保持流槽干燥和保证铜液的静压力，以及控制好水压和减慢浇铸速度，均可减少气孔的产生。

３）表面绿色线条。该现象的产生，在《铜加工》期刊上均有阐述。事实上，我们注意到绿线条的产生还与结晶器结构上的缺陷有一定关系。如结晶器本体表面粗糙或石墨塞突起而造成带坯表面带状的凹槽不平处，锡含量有明显的差异，在后期的加工过程中可观察到绿色线条的出现。因此采用平整光洁的结晶器以及提高结晶器本体的安装精度也不能忽视。

４）表面白色条纹。在ｏＳｎ６．５—０．１锡青铜带产品中，该条纹较易发生，也没有什么规律性。观察表明，这种白色条纹应与铸坯的表层质量有较大关系。在黄铜中同样出现。通过实践找出最合适的铸造温度、引锭速度、冷却强度与拉铸曲线，一７２—