摘要：对退火原料与拉拔原料的H62黄铜合金经连续挤压后得到的试样组织进行对比分析。结果表明，退火原料与拉拔原料相比，其抗拉强度降低，伸长率提高，具有更加优异的塑性变形能力，从而减小了原料的变形抗力；两种原料在连续挤压过程中，都发生了动态再结晶，显著改善了产品的组织性能；经连续挤压工艺，退火原料与拉拔原料都获得了具有均匀组织的晶粒度试样，两种状态原料经连续挤压后的试样组织性能接近。

关键词：黄铜合金；连续挤压；显微组织；力学性能

中图分类号：TG379文献标识码：A文章编号：1001-3814(2011)19-0110-02

连续挤压技术有效利用了挤压型腔与坯料间的机械摩擦力，将其转变为连续挤压所需动力，减少了传统挤压工艺因克服挤压筒壁有害摩擦而消耗的能量，降低传统挤压大约30%的能耗。相对于传统工艺而言，连续挤压线材工艺有效地减少了线材拉伸加工酸洗、光亮退火等诸多工序，很大程度的减少了加工成本。目前，在生产上应用的黄铜线材主要有扁线和圆线。连续挤压可采用黄铜合金原料有两种生产方式：一种是采用上引连铸-拉拔剥皮工艺生产(拉拔原料)；另一种在拉拔之后加退火工艺获得的原料(退火原料)。***种原料在拉拔工序后，直接用于连续挤压工艺生产，可减少工艺环节；第二种原料经退火工艺得到,能有效减小黄铜连续挤压过程中的变形抗力。文献[1-5]已对H62黄铜材料性能和成形特征进行了相关研究。本文通过对连续挤压用H62拉拔原料和退火原料组织和力学性能进行对比研究，分析了黄铜合金原料和产品在组织特征和力学性能方面之间的规律，为连续挤压生产工艺提供理论指导。

1.实验材料与方法

实验用拉拔原料采用上引连铸-拉拔剥皮工艺生产直径为准8mm的H62拉拔原料；退火原料由拉拔原料经退火工艺处理得到，退火工艺为：将拉拔原料加热到570℃，保温3

h，随炉冷1h。两种原料分别在TLJ250连续挤压机上进行试验，经水冷得到1.6mm×6.4mm的拉拔原料连续挤压试样和退火原料连续挤压试样。TLJ250连续挤压机挤压轮直径为250mm，轮槽的宽度为8mm，模具为1.6mm×6.4mm扁线模具。将拉拔原料及其试样和退火原料及其试样的横截面制成金相试样，并进行研磨、抛光、腐蚀，原料和产品均选用FeCl3(5g)+HCl(25mL)+H2O(50mL)溶液为腐蚀剂，并对原料和产品分别进行力学性能测试。

2.分析与讨论

2.1拉拔原料与退火原料显微组织

图1为拉拔原料和退火原料的显微组织。采用上引连铸-拉拔剥皮工艺生产的拉拔原料，其显微组织为粗大的铸态柱状晶组织，在白色α相中间会保留很多的黑色针状β相；由拉拔原料经过退火工艺处理得到退火原料，其组织为退火形成的等轴晶，在组织中出现退火孪晶，其中黑色点状的为β相，其余为α相，在显微组织中β相含量较少。

根据合金相图，在平衡状态下，H62黄铜合金在500℃以下，即应全部转变为α相[6]。但在实际生产中，冷却速度很快，β相到α相的转变来不及充分进行，会在组织中保留部分β相，冷速越快，β相越多。退火原料保温时间长，冷却速度慢，因此其显微组织中β相含量较少。

2.2两种状态原料连续挤压试样的显微组织

拉拔原料连续挤压试样为拉拔原料经过连续挤压工艺得到的产品，拉拔原料连挤产品中心和边缘的显微组织如图2所示。可看出，边缘组织平均晶粒尺

寸10μm，中心组织平均晶粒尺寸18μm，边缘组织晶粒比中心晶粒小，且在边缘组织中，β相含量增加。

退火原料连续挤压产品为退火原料经过连续挤压工艺得到的产品，退火原料连挤产品中心和边缘的显微组织分别如图3所示。可看出，在显微组织中，白色晶粒为α相，细小的黑色晶粒为β相。边缘组织平均晶粒尺寸12μm，中心组织平均晶粒尺寸20μm，边缘组织晶粒尺寸小于中心组织晶粒尺寸，在边缘组织中，α相和β相晶粒尺寸更加均匀。

综上，由拉拔原料和退火原料经过连续挤压工艺得到的产品，在显微组织方面具有一定的相似性，其共同特点为：连续挤压后的组织都为再结晶组织，呈现细小的等轴晶。经过连续挤压后，晶粒明显细化。产品中心组织平均晶粒尺寸较大，而产品边缘组织平均晶粒尺寸较小。在连续挤压过程中，产品经模具成形时，边缘部分受到剧烈的剪切摩擦力作用，同时由于冷却速度的影响，边缘部分的晶粒尺寸与中心部分的晶粒尺寸相比较小。

2.3黄铜合金原料与产品的力学性能

两种状态下黄铜合金原料和试样的抗拉强度、伸长率对比如图4所示。从拉伸强度曲线中可看出，

拉伸原料抗拉强度较高，退火原料与拉伸原料相比，抗拉强度降低。经连续挤压工艺后，两种试样的抗拉强度相近。在伸长率曲线图中，拉伸原料的伸长率较低，退火原料与之相比，伸长率明显提高；经连续挤压工艺后，两种试样的伸长率接近。综上，原料状态对于连续挤压工艺影响较小，不同状态原料经连续挤压后，能得到综合力学性能较好的产品。

3.结论

(1)拉拔状态和退火状态H62黄铜合金原料，经过连续挤压工艺后，均发生动态再结晶

，得到综合力学性能良好的试样。

(2)退火原料组织中，α相含量增大，提高了原料塑性，有利于连续挤压的进行；拉拔原料减少了连续挤压工序，在其组织中，含有大量β相，硬度较高，塑性较低，可通过原料预热解决。

(3)经过连续挤压工艺后，两种产品的晶粒都明显细化，细化晶粒有利于提高金属的强度和塑性，同时细化晶粒还可提高材料表面的质量，细小均匀的组织对保证材料在***终成形时所需的塑性和成品表面质量尤为重要。

来源：中国知网作者：李春海