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1、(10)申请公布号 CN 103551384 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103551384 A (21)申请号 201310485338.6 (22)申请日 2013.10.16 B21B 1/46(2006.01) B22D 11/114(2006.01) (71)申请人 河南科技大学 地址 471003 河南省洛阳市涧西区西苑路 48 号 (72)发明人 周志红 赵培峰 张亚 李红霞 宋克兴 张学宾 贾淑果 周延军 张彦敏 国秀花 (74)专利代理机构 郑州睿信知识产权代理有限 公司 41119 代理人 牛爱周 (54) 发明名称 一种铜锌复合板带的制备方法 (5。
2、7) 摘要 本发明公开了一种铜锌复合板带的制备方 法， 包括下列步骤 ： 1） 将锌锭去除表面杂质后， 在 420 480条件下进行熔炼， 形成锌液 ； 2） 将步 骤 1） 所得锌液制成半固态的浆料 ； 3） 将步骤 2） 所得浆料浇注在预热后的铜板上， 轧制拉出， 即 得。本发明的铜锌复合板带的制备方法， 将锌液 先制成半固态的浆料， 再与固态铜在压力条件下 冶金复合， 形成的结合界面层比较薄， 厚度低于 10m ； 解决了直接将锌液与铜板进行复合时造 成的结合界面层较厚、 复合板强度低的问题， 明显 改善了铜锌复合板带的冶金结合质量， 有效提高 铜锌复合板带的强度， 并且实现连续生产。 。
3、(51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103551384 A CN 103551384 A 1/1 页 2 1. 一种铜锌复合板带的制备方法， 其特征在于 ： 包括下列步骤 ： 1） 将锌锭去除表面杂质后， 在 420 480条件下进行熔炼， 形成锌液 ； 2） 将步骤 1） 所得锌液制成半固态的浆料 ； 3） 将步骤 2） 所得浆料浇注在预热后的铜板上， 轧制拉出， 即得。 2. 根据权利要求 1 所述的铜锌复合板带的制备方法， 其特。
4、征在于 ： 步骤 3） 中所述预热 的温度为 400 600。 3. 根据权利要求 1 所述的铜锌复合板带的制备方法， 其特征在于 ： 步骤 3） 中所述铜板 在预热前经过表面处理。 4. 根据权利要求 3 所述的铜锌复合板带的制备方法， 其特征在于 ： 所述表面处理是使 铜板依次经过打磨、 碱洗、 水洗、 酸洗、 水洗、 酒精清洗处理。 5. 根据权利要求 1 所述的铜锌复合板带的制备方法， 其特征在于 ： 步骤 3） 中所述轧制 的轧辊压下量为 20% 50%。 6. 根据权利要求 1 所述的铜锌复合板带的制备方法， 其特征在于 ： 步骤 3） 中所述轧制 速度为 50 100mm/min。
5、。 权 利 要 求 书 CN 103551384 A 2 1/3 页 3 一种铜锌复合板带的制备方法 技术领域 0001 本发明属于复合板材技术领域， 具体涉及一种铜锌复合板带的制备方法。 背景技术 0002 双 （多） 层金属复合材料是利用复合技术使两种或两种以上物理、 化学、 力学性能 不同的金属在界面上实现牢固的冶金结合而制备的一种新型材料， 该复合材料既能保持各 层材料原有的性能特征， 又使其物理、 化学、 力学性能比单一材料更加优越， 提高材料的综 合性能。 复合板、 带的轧制方法有热轧复合法、 冷轧复合法、 粉末轧制复合法、 异步轧制复合 法、 包覆轧制法、 爆炸复合法等， 这些方。
6、法因其成材率低、 生产工序长、 复合质量不稳定、 成 品卷径小等问题， 使复合金属板带的生产成本居高不下， 制约了产业的发展。 0003 锌及锌合金的力学性能与铜带相近， 且锌资源丰富， 较铜价格低， 以锌代铜成为近 年来研究的热点。目前国内外对铜锌复合板带研究的较少， 且主要制备方法主要有轧制复 合、 爆炸复合、 扩散焊接复合等固 - 固复合法。如专利 CN102145447B 公开了一种锌铜复合 带材的制备方法， 是将制备好的黄铜带和锌带轧制复合， 制备的锌铜复合带材具有适用的 力学性能， 可以代替传统的黄铜 H68、 H65 的使用， 大幅度降低成本 ； 但是该方法形成的结合 强度不足，。
7、 影响复合板带的力学性能， 并且存在工艺流程长、 操作复杂、 生产环境差等问题。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种铜锌复合板带的制备方法， 解决了直接将锌板与铜板进 行复合时造成的结合强度不足造成的复合板强度低的问题。 0005 为了实现以上目的， 本发明所采用的技术方案是 ： 一种铜锌复合板带的制备方法， 包括下列步骤 ： 0006 1） 将锌锭去除表面杂质后， 在 420 480条件下进行熔炼， 形成锌液 ； 0007 2） 将步骤 1） 所得锌液制成半固态的浆料 ； 0008 3） 将步骤 2） 所得浆料浇注在预热后的铜板上， 轧制拉出， 即得。 0009 步骤 3） 中所述预。
8、热的温度为 400 600。对铜板进行预热的目的是减少浇注时 铜锌之间的温度差 ； 铜板的预热温度若太低， 则达不到预热的效果 ； 若太高， 会导致表面氧 化严重， 阻碍扩散， 不利于冶金结合。 0010 步骤 3） 中所述铜板在预热前经过表面处理。 0011 所述表面处理是使铜板依次经过打磨、 碱洗、 水洗、 酸洗、 水洗、 酒精清洗处理。 0012 步骤 3） 中所述轧制的轧辊压下量为 20% 50%。 0013 步骤 3） 中所述轧制速度为 50 100mm/min。 0014 一种实现上述制备方法的复合板带连铸装置， 包括坩埚、 振动制浆装置、 导热辊和 轧制装置， 所述坩埚的底部设有。
9、出液口， 该出液口与振动制浆装置的液体进口相连通， 所述 振动制浆装置的浆料出口向连铸方向倾斜 ； 所述导热辊位于振动制浆装置的浆料出口的下 方， 用于使底板盛接来自振动制浆装置的浆料出口的浆料 ； 所述导热辊和轧制装置沿连铸 说 明 书 CN 103551384 A 3 2/3 页 4 方向依次排列的。 0015 所述坩埚内设有控制出液口开闭的塞棒。 0016 复合板带连铸装置， 采用振动制浆装置与传统的连铸装置相耦合， 快速制备出符 合要求的优质半固态浆料， 实现了半固态 - 固态的金属复合和复合板带的连续生产， 极大 地提高了复合板带的生产效率， 操作简单方便， 适合大规模工业化生产。 。
10、0017 本发明的铜锌复合板带的制备方法， 将锌液先制成半固态的浆料， 再与固态铜在 压力条件下冶金复合， 降低锌液的浇注温度， 进行半固态浇注， 有效减少铜锌之间的温度 差， 铜锌扩散缓慢， 容易形成铜锌固溶体， 最终形成冶金结合而不形成金属间化合物 ； 缩短 铜锌固 / 液界面达到热平衡时所需的时间， 铜板升温到热平衡温度所需吸收的热量减少， 锌液在凝固时释放的能量减少， 降低铜锌扩散速率并且缩短扩散时间， 结合界面层容易形 成固溶体， 形成的结合界面层比较薄， 厚度低于 10m ； 解决了直接将锌液与铜板进行复合 时造成的结合界面层较厚、 复合板强度低的问题 ； 大大提高复合板带的强度 。
11、； 另外， 半固态 金属加工技术能与近净加工技术相接轨， 能生产高质量、 该精度、 机械性能良好的复杂零部 件毛坯。 0018 本发明的铜锌复合板带的制备方法， 解决了铜锌复合生产环境差、 工艺流程长、 效 率低等问题， 明显改善了铜锌复合板带的冶金结合质量 ； 有效提高铜锌复合板带的强度， 并 且实现连续生产。 附图说明 0019 图 1 为实施例 1 所用的复合板带连铸装置的结构示意图。 具体实施方式 0020 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。 0021 实施例 1 0022 本实施例的铜锌复合板带的制备方法， 包括下列步骤 ： 0023 1） 将锌锭去除表面杂质后， 在 48。
12、0条件下进行熔炼， 形成锌液 ； 0024 2） 将步骤 1） 所得锌液制成半固态的浆料 ； 0025 3） 将经过表面处理的铜板在 400条件下预热， 将步骤 2） 所得浆料浇注在预热后 的铜板上， 经压下量为 50% 的轧辊轧制， 轧制速度为 75mm/min， 即得。 0026 本实施例的实现上述制备方法的复合板带连铸装置， 如图 1 所示， 包括坩埚 1、 振 动制浆装置 9、 导热辊 8 和轧制装置 5， 所述坩埚 1 的底部设有出液口， 该出液口与振动制浆 装置 9 的液体进口相连通， 所述振动制浆装置 9 的浆料出口向连铸方向倾斜 ； 所述导热辊 8 位于振动制浆装置 9 的浆料。
13、出口的下方， 用于使底板盛接来自振动制浆装置的浆料出口的 浆料 4 ； 所述导热辊 8 和轧制装置 5 沿连铸方向依次排列的。所述坩埚 1 内设有控制出液 口开闭的塞棒 2。 0027 本实施例的复合板带连铸装置， 工作时， 如图 1 所示， 将除去表面杂质的锌锭放入 坩埚 1 中， 在 480条件下进行熔炼， 形成锌液 3 ； 打开塞棒 2， 锌液 3 流入振动制浆装置 9， 形成半固态的浆料 4 ； 通过振动制浆装置 4 的浆液出口， 将半固态的浆料 4 浇注在经预热辊 8 预热后的铜板 7 上， 经轧制装置 5 轧制后拉出， 即得铜锌复合板带 6。 说 明 书 CN 103551384 。
14、A 4 3/3 页 5 0028 实施例 2 0029 本实施例的铜锌复合板带的制备方法， 包括下列步骤 ： 0030 1） 将锌锭去除表面杂质后， 在 420条件下进行熔炼， 形成锌液 ； 0031 2） 将步骤 1） 所得锌液制成半固态的浆料 ； 0032 3） 将经过表面处理的铜板在 500条件下预热， 将步骤 2） 所得浆料浇注在预热后 的铜板上， 经压下量为 35% 的轧辊轧制， 轧制速度为 100mm/min， 即得。 0033 本实施例的实现上述制备方法的复合板带连铸装置同实施例 1。 0034 实施例 3 0035 本实施例的铜锌复合板带的制备方法， 包括下列步骤 ： 0036。
15、 1） 将锌锭去除表面杂质后， 在 450条件下进行熔炼， 形成锌液 ； 0037 2） 将步骤 1） 所得锌液制成半固态的浆料 ； 0038 3） 将经过表面处理的铜板在 600条件下预热， 将步骤 2） 所得浆料浇注在预热后 的铜板上， 经压下量为 20% 的轧辊轧制， 轧制速度为 50mm/min， 即得。 0039 本实施例的实现上述制备方法的复合板带连铸装置同实施例 1。 0040 实验例 0041 本实验例对实施例 1 3 所得铜锌复合板带进行检测， 并与对比例进行比较， 结果如表 1 所示。其中， 对比例为直接将液态锌与铜板进行复合的方法所得铜锌复合板 （液 - 固） 。 0042 表 1 实施例 1 3 所得铜锌复合板带检测结果 0043 项目检测方法实施例 1实施例 2实施例 3对比例 结合界面层厚度， m扫描电镜75862 复合板带结合强度， MPa剥离强度56786048 说 明 书 CN 103551384 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103551384 A 6 。