一种音簧铜加工方法

摘要

本发明公开了一种音簧铜加工方法，属于铜加工技术领域。本发明包括以下步骤：原材料熔炼，原材料包括电解铜、锡锭、锰合金和锌锭，锰合金熔点为750℃～850℃，锰合金中锰元素质量百分比为30%～35%，熔炼最终控制Cu元素质量百分比为60.5～61%，Sn元素质量百分比为0.8～1%，Mn元素质量百分比为0.035～0.05%，Pb元素质量百分比不大于0.008%；原材料的锭坯制作、热轧、裁边、冷轧，具体冷轧工艺为2.1mm—1.05mm—0.85mm—0.65mm—0.5mm—0.39mm—0.32mm。采用本发明的技术方案，可以有效解决锰元素添加困难的问题，且对产品带型有较好控制。

权利要求

1.一种音簧铜加工方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一：原材料的熔炼；

原材料选择为电解铜、锡锭、锰合金和锌锭，将原材料投入熔炼炉中进行熔化，先加入电解铜和锡锭，再加入锰合金，最后加入锌锭，在原材料熔化出炉前，检验Cu、Sn、Pb、Mn元素的含量，最终控制Cu元素的质量百分比为60.5～61％，Sn元素的质量百分比为0.8～1％，Mn元素的质量百分比为0.035～0.05％，Pb元素的质量百分比不大于0.008％；

步骤二：原材料的锭坯制作；

步骤一结束后，将熔炼好的原材料使用结晶器进行拉铸，然后用铣面机进行铣面，最后锯切成长度一致的锭坯；

步骤三、原材料的热轧与裁边；

步骤二结束后，先将熔炼制作好的锭坯用热轧方式轧至厚度为2.1mm，然后进行裁边处理，去除锭坯周边的废料；

步骤四、原材料的冷轧；

步骤三结束后，将裁边后的锭坯进行退火、清洗，然后进行多道次冷轧，具体轧制工艺为：2.1mm—1.05mm—0.85mm—0.65mm—0.5mm—0.39mm—0.32mm；

步骤五、原材料的检验入库；

所述的锰合金中锰元素的质量百分比为30％～35％；

所述的锰合金的熔点为750℃～850℃。

2.根据权利要求1所述的一种音簧铜加工方法，其特征在于：步骤四中裁边后的锭坯投入辊底炉进行第一次中间退火，退火时间为100分钟，温度为630～650℃。

3.根据权利要求1所述的一种音簧铜加工方法，其特征在于：步骤四中锭坯从厚度

2.1mm轧制到1.05mm后，将锭坯投入辊底炉进行第二次中间退火，退火时间为100分钟，温度为630～650℃，退火后进行清洗，清洗完成后继续进行轧制。

4.根据权利要求1所述的一种音簧铜加工方法，其特征在于：步骤四中将锭坯轧制到厚度为0.5mm后采用分条机先将锭坯分条，再继续进行轧制。

5.根据权利要求1所述的一种音簧铜加工方法，其特征在于：步骤四中将锭坯轧制到

0.32mm后采用分条机将锭坯分条。

说明书

一种音簧铜加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及铜加工技术领域，更具体地说，涉及一种乐器专用的音簧铜加工方法。

背景技术

[0002] 音簧铜是一种专门用作乐器簧片的黄铜产品，为满足这种乐器对音色的特殊要求，以及产品环保无毒的内在质量要求，音簧铜必须在环保黄铜带产品的基础上，添加一定比例的锰元素才能满足该类乐器的基本要求。但音簧铜生产的难点主要在于：（1）锰元素何时加、如何加、加多少的问题；（2）熔炼生产音簧铜后，后面的产品如何过渡，如何保证将锰元素的影响降低到可控范围，保证后续产品的质量要求；（3）音簧铜对带型及性能要求较高，在按特硬产品连续多道次连续轧制过程中，容易造成断张及带型瓢曲等问题。

[0003] 关于音簧铜的加工工艺，现有技术中已有相关专利公开，例如中国专利申请号2011100533708，申请公布日为2011年8月31日，发明创造名称为：新型音簧铜材料的加工方法，该申请案涉及一种新型音簧铜材料的加工方法，原材料选择为：高纯度阴极铜，铜含量不小于99.9935％，铅含量不大于0.0065％，用量为59％；锡锭，锡含量不小于99.995％，铅含量不大于0.0035％，用量0.4％；锌锭，锌含量不小于99.995％，无铅，余量为锌；其操作方式为：铜→熔化，+锌+锡→搅拌→浇铸；铣面；热轧至3.2mm；冷轧至0.32mm；检验入库。该申请案生产的材料经检测，含铅量实测为0.0034％，达到所规定的标准数值，解决了含铅量高的隐患，但该申请案并未解决锰元素如何添加的问题，仍需要继续优化。

发明内容

[0004] 发明要解决的技术问题

[0005] 针对现有技术中音簧铜加工中锰元素添加不易控制，且后续加工中产品带型控制困难的问题，本发明提供了一种音簧铜加工方法，解决了如何添加锰元素的问题，且能较好地控制产品带型。

[0006] 技术方案

[0007] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

[0008] 本发明的一种音簧铜加工方法，包括以下步骤：

[0009] 步骤一：原材料的熔炼；

[0010] 原材料选择为电解铜、锡锭、锰合金和锌锭，将原材料投入熔炼炉中进行熔化，先加入电解铜和锡锭，再加入锰合金，最后加入锌锭，在原材料熔化出炉前，检验Cu、Sn、Pb、Mn元素的含量，最终控制Cu元素的质量百分比为60.5～61%，Sn元素的质量百分比为0.8～1%，Mn元素的质量百分比为0.035～0.05%，Pb元素的质量百分比不大于0.008%；

[0011] 步骤二：原材料的锭坯制作；

[0012] 步骤一结束后，将熔炼好的原材料使用结晶器进行拉铸，然后用铣面机进行铣面，最后锯切成长度一致的锭坯；

[0013] 步骤三、原材料的热轧与裁边；

[0014] 步骤二结束后，先将熔炼制作好的锭坯用热轧方式轧至厚度为2.1mm，然后进行裁边处理，去除锭坯周边的废料；

[0015] 步骤四、原材料的冷轧；

[0016] 步骤三结束后，将裁边后的锭坯进行退火、清洗，然后进行多道次冷轧，具体轧制工艺为：2.1mm—1.05mm—0.85mm—0.65mm—0.5mm—0.39mm—0.32mm；

[0017] 步骤五、原材料的检验入库。

[0018] 进一步地，所述的锰合金中锰元素的质量百分比为30%～35%。

[0019] 进一步地，所述的锰合金的熔点为750℃～850℃。

[0020] 进一步地，步骤四中裁边后的锭坯投入辊底炉进行第一次中间退火，退火时间为100分钟，温度为630 650℃。
~

[0021] 进一步地，步骤四中锭坯从厚度2.1mm轧制到1.05mm后，将锭坯投入辊底炉进行第二次中间退火，退火时间为100分钟，温度为630 650℃，退火后进行清洗，清洗完成后继续~进行轧制。

[0022] 进一步地，步骤四中将锭坯轧制到厚度为0.5mm后采用分条机先将锭坯分条，再继续进行轧制。

[0023] 更进一步地，步骤四中将锭坯轧制到0.32mm后采用分条机将锭坯分条。

[0024] 有益效果

[0025] 采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

[0026] （1）本发明采用的原料为电解铜、锡锭、锰合金和锌锭，其中均含有多种微量元素，且本发明的音簧铜要求其中微量元素含量要求为：Pb的质量百分比不大于0.008%、P/Fe/Ni的质量百分比均在0.002%以下，所以将原材料投炉时，首先加入电解铜和锡锭，再逐渐加入锰合金，最后加入锌锭，在加料的过程中需不断检验Cu、Sn、Pb等元素的含量，同步取样做光谱分析，并根据化验结果调整相应原料，直至达到标准要求为止，避免了一次性加料导致的各元素含量难以控制的问题。

[0027] （2）本发明中原材料选择以锰合金的形式添加锰元素，且该锰合金中锰元素的质量百分比为30%～35%，该锰合金的熔点为750℃～850℃，这种锰合金的使用是技术人员通过大量技术分析和实验探索的，现有技术中为了保证音簧铜的音质音色，熔炼时必须加入适量的锰元素，但添加锰元素的形式复杂多样，没有固定的标准，实际操作时技术人员往往难以准确控制微观元素锰的含量，容易出现锰元素含量过低或过量的现象，影响最终产品的质量，且现有技术中没有具体的办法来解决锰元素添加困难的问题，本发明的技术人员经过大量实验探索和理论分析发现锰元素含量难以控制是由于在熔炼炉中的熔化状态难以控制，技术人员采用各种形式的含锰元素的原料做大量对比验证，发现使用锰合金的熔化状态最充分，且使用熔点为750℃～850℃、锰元素的质量百分比为30%～35%的锰合金添加效果最好，锰元素能充分熔化与其他原料成分融合，更方便在加料熔炼过程中随时调整加入量，以满足产品的标准要求。

[0028] （3）本发明中具体冷轧工艺为：2.1mm—1.05mm—0.85mm—0.65mm—0.5mm—0.39mm—0.32mm，其中在将锭坯轧制到厚度为0.5mm后先采用分条机将带坯裁边，再继续进行轧制，在轧制的中间工序将带坯裁边，可以有效释放铜带加工中的内应力，有利于产品带型的控制；将锭坯轧制到0.32mm成品后再采用分条机将成品精裁，进一步控制了产品带型。

具体实施方式

[0029] 为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

[0030] 实施例1

[0031] 本实施例的一种音簧铜加工方法，包括以下步骤：

[0032] 步骤一：原材料的熔炼；

[0033] 原材料选择为电解铜、锡锭、锰合金和锌锭，将原材料投入熔炼炉中进行熔化，先加入电解铜和锡锭，再加入锰合金，最后加入锌锭，在原材料熔化出炉前，同步取样做光谱分析，检验Cu、Sn、Pb、Mn元素的含量，最终控制Cu元素的质量百分比为60.5～61%，Sn元素的质量百分比为0.8～1%，Mn元素的质量百分比为0.035～0.05%，Pb元素的质量百分比不大于0.008%，当各元素含量满足上述标准要求时，音簧铜制作的乐器簧片才能音质更优美，更符合市场对音簧铜的质量要求。具体在本实施例中，原材料熔炼最终使得Cu元素的质量百分比为60.5%，Sn元素的质量百分比为0.8%，Mn元素的质量百分比为0.035%，Pb元素的质量百分比为0.008%。

[0034] 本实施例中的锰合金是指熔点为750℃～850℃、锰元素的质量百分比为30%～35%的锰合金（该锰合金为整体合金型原料，实际生产中无法将其熔点、质量百分比的确定数值进行精确区分），这种锰合金的使用是技术人员通过大量技术分析和实验探索得到的。现有技术中为了保证音簧铜的音质音色，熔炼时必须加入适量的锰元素，但添加锰元素的形式复杂多样，没有固定的标准，而锰元素的最终含量控制又及其严格，实际操作时技术人员往往难以准确控制微观元素锰的含量，容易出现锰元素含量过低或过高的现象，都会影响最终产品的质量；且现有技术中没有具体的办法来解决锰元素添加困难的问题，本发明的技术人员经过大量实验探索和理论分析发现锰元素含量难以控制是由于其在熔炼炉中的熔化状态难以控制，有的难以熔化导致锰元素无法与其他原料成分融合，有的在熔化过程中容易出现含量超标的问题，而现有技术中并未对如何控制锰元素在熔炼炉中的状态做出技术公开，导致操作人员一直面临锰元素如何准确添加的难题。本发明的技术人员为了解决这个难题，采用各种形式的含锰元素的原料做大量分析验证，发现锰元素在熔炼炉中的状态与该原料的熔点和成分有关，市场上含有锰元素的原料形式多样，成分千差万别，导致熔点也有较大差距，熔点较低的更容易在熔炼炉中熔化，熔点较高的则容易导致无法熔化，检测不到锰元素（如电解锰）；技术人员大量验证发现使用锰合金作为原料熔化效果比较显著，熔点为750℃～850℃的锰合金更容易在熔炼炉中充分熔化，但熔点较低的锰合金中锰元素的具体含量难以确认，锰元素含量过高则容易导致加料中锰元素超标，锰元素含量过低、其他杂质元素含量过高又难以满足最终产品要求，且可能需要多次反复补充加料，增强了劳动强度；技术人员进一步探索，发现当锰元素的质量百分比为30%～35%时添加效果是最好的，锰合金添加过程是逐渐进行的，并不断同步进行光谱分析检测各元素含量，更方便在加料熔炼过程中随时调整加入量，以满足产品的标准要求。

[0035] 步骤二：原材料的锭坯制作；

[0036] 步骤一结束后，将熔炼好的原材料使用结晶器进行拉铸，然后用铣面机进行铣面，最后锯切成长度一致的锭坯；

[0037] 步骤三、原材料的热轧与裁边；

[0038] 步骤二结束后，先将熔炼制作好的锭坯用热轧方式轧至厚度为2.1mm，然后进行裁边处理，去除锭坯周边的废料；

[0039] 步骤四、原材料的冷轧；

[0040] 步骤三结束后，将裁边后的锭坯进行第一次中间退火，退火过程在辊底炉中进行，退火时间为100分钟，温度为630℃，退火后进行清洗，然后进行多道次冷轧，具体轧制工艺为：2.1mm—1.05mm—0.85mm—0.65mm—0.5mm—0.39mm—0.32mm；

[0041] 需要注意的是，将锭坯进行第一道次轧制时（即将锭坯从厚度2.1mm轧制到厚度1.05mm），为了保证产品对带型的要求，对轧机更换新工作辊，辊型按一平一凸控制，凸辊凸度控制为0.025mm，且辊径要求保持一致。在第一道次轧制结束后，将锭坯送入辊底炉进行第二次中间退火，退火时间为100分钟，温度为630℃，退火后进行清洗，然后继续进行轧制。
其中将锭坯从厚度0.65mm轧制到0.5mm之后，采用分条机对锭坯进行分条，部分释放加工过程中产生的内应力，从而改善带型，然后继续进行轧制，最后一道次轧制结束（即将锭坯从厚度0.39mm轧制到0.32mm），仍采用分条机对锭坯进行分条，进一步控制产品带型。

[0042] 步骤五、原材料的检验入库。

[0043] 实施例2

[0044] 本实施例同实施例1，所不同的是，本实施例的音簧铜中Cu元素的质量百分比为61%，Sn元素的质量百分比为1%，Mn元素的质量百分比为0.05%，Pb元素的质量百分比为
0.003%，辊底炉退火的温度为650℃。

[0045] 实施例3

[0046] 本实施例同实施例1，所不同的是，本实施例的音簧铜中Cu元素的质量百分比为60.8%，Sn元素的质量百分比为0.9%，Mn元素的质量百分比为0.04%，Pb元素的质量百分比为
0.006%，辊底炉退火的温度为640℃。

[0047] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。