白銅B19条の焼鈍・酸洗加工技術を焼鈍・焼成・ブラッシングなどから読み解く研究。
ホワイトカッパーは、主にニッケルを添加した銅合金です。 銅ニッケル合金は、良好な電気伝導性、熱伝導性、良好な機械的特性を備えており、良好な熱間および冷間圧力加工特性も備えています。 同時に、美しい色と強い耐食性という利点があり、工業生産に広く使用されています[1]。 科学技術の発展に伴い、金属合金はさまざまな機械工具の製造に広く使用されています。 白銅はその優れた物理的および化学的特性により、造船業、計器類、医療機器、工芸品の装飾などの分野で使用されることが増えています。 、その優れた特性は工学的実践によってテストされており、信頼性と安定性があり、重要な抵抗および熱電対合金でもあります。
1.白銅条の成分と製造工程
Cu と Ni は無限固溶体と面心立方構造をもつ連続固溶体を形成します [2]。 Cu-Ni 合金では、Ni 含有量が 16% を超えると、得られる Cu-Ni 合金は白く見えます。 Ni含有量が多いほど色は白くなります。 B19銅合金では、
Ni含有量は約19%で色は白色です。 合金には主にFe、Mn、Znなどの不純物元素が含まれています。 不純物含有量が少ないため、製品の物性や機械的特性に基本的に影響を与えません。 表1に白銅B19の元素組成を示します。
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白銅 B19 製品は冷間加工性能が優れています。 冷間変形中の加工率は 80% 以上に達することがあります。 白銅 B19 製品のプロセス フロー設計を図 1 に示します。
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白色銅 B19 ストリップは、ほとんどがベル炉で焼鈍されます。 ベル型炉の主要部分には、炉テーブル、スプレー冷却カバー、熱電対加熱カバー、対流プレートなどが含まれます[3]。これは、さまざまな銅および赤銅などの銅合金の光輝焼鈍要件に適しています。真鍮と白銅。
アニーリングの全プロセスは、加熱、継続保温、冷却の 3 つのプロセスから構成されます。 主なプロセスを図 2 に示します。
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実際の製造では、ベル型炉を使用して白銅 B19 を焼鈍する場合、温度は 600 度から 750 度の間で制御されることがほとんどです。 既存の技術の限界と生産現場での突発的な問題により、アニーリングプロセス中にエッジやバンプが発生する傾向があります。 加熱の遅れ、過剰な加熱速度または冷却速度により、ストリップの表面が固着しやすくなり、生産の進行やストリップの経済的価値に影響を与える可能性があります。
2. 製品改善への対応
産業用途では、ユーザーは白銅 B19 製品の品質を懸念しますが、軟質製品では一般に HV が 90 未満である必要があり、製品の表面は明るく、暗くなく、焼き付きがないことが求められます。 この記事では、退却後のベルの焼けと固着の問題を考慮して、機器の現状に基づいた解決策について説明します。 ベル炉でアニールする場合、光輝アニールには通常、高水素 (75%) 雰囲気が使用されます。 実験研究を通じて、B19 ゾーン HV に対する焼鈍温度の影響を表 2 に示します。焼鈍温度が 600 度の場合、製品のビッカース硬度は 95 と高く、焼鈍温度が 650 度の場合、製品のビッカース硬度は 95 です。製品は 85 まで減らすことができます。
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つまり、ベル炉の焼鈍温度が 650 度の場合、白銅 B19 ストリップは軟化して HV90 以下に達することができます。 しかし、ベル炉の焼鈍温度が高すぎるため、鋼板の表面が焼けやすく、その結果、鋼板の表面に濃い色や焼け跡が生じ、ユーザーの要求を満たすことが困難になります。 白銅 B19 厚板製品の表面品質を改善するために、現場の機器の能力に基づいて一連のテストが実施されました。 ベル型炉の製作が完了したら、酸洗工程を行います。 白色銅B19を熱処理すると、表面に緻密なNi2OとNiOが形成されます。 一般に、酸洗効果を高めるために、硫酸水溶液に硝酸水溶液または少量の硝酸（HNO3）を添加します。 反応は次のとおりです。
NiO+H2SO4-NiSO4+H2O
Ni2O+2H2SO4-2}NiSO4+H2O+H2
Ni+2HNO3-Ni(NO3)+H2
酸洗工程にはブラッシング工程が含まれます。 ストリップの表面の焼けた層を除去するには、ナイロン ブラシ、200- メッシュ 3M ブラシ、500- メッシュ 3M ブラシ、1000- メッシュ 3M ブラシ、および2000-メッシュ3Mブラシを使用してスクラブします。 その中でも3Mのブラシ素材はナイロンシルク+研磨剤です
Al2O3 ブラシの製造プロセスでは、ストリップ状の不織布材料をベークライト チューブ材料で作られたローラーに均一に接着し、外側が緩く内側が緊密な放射状構造を形成します。 各種ブラシのスクラブ試験結果を表3に示します。試験結果から判断すると、酸洗い装置で500-メッシュ3Mブラシを使用すると、ストリップ表面の焦げ層を完全に除去できます。 図 3 はブラッシング前後の結果を示しています。
ブラッシング後のストリップの表面は光沢があり、テスト結果は良好です。
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3.結論
① 白銅 B19 の焼鈍プロセスと機械的特性を説明し、体系的に研究し、実際の生産に基づいてベル炉の操作プロセスを取得しました。 ②ブラシ選定テストを実施することにより、ストリップ表面の焼けや固着の問題を解決し、滑らかな表面を実現しました。 鮮やかな色、安定した性能、焼き付きのない製品。
