[发明专利]一种用于眼镜框架的铜合金弹性片材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型加工工艺制备眼镜框架材料铜合金CuNi9Sn6弹性片材。

背景技术

眼镜架材料一般分为三种，即金属架、非金属架和天然材料镜架。而目前市面上金属架一般有铜合金、镍合金和贵金属。铜合金镜架主要有黄铜、青铜、锌白铜，由于其耐腐蚀性较差，易生铜绿，易生锈，易变形，但成本较低，且易加工，常用于低档镜架，是价位最低的一种。镍合金耐腐蚀性较好，且不易生锈，机械强度也好于铜合金，故金属架采用镍合金材料的占大多数，一般用于中、高档镜架。而高档镜架中以钛金属架为主，其弹性较纯钛好，但不如纯钛镜架轻，纯钛和钛合金也是为高档镜架材料。另金、铂金及合金等均为高档镜架材料，价格也较高。为了寻求既有镍、钛等合金的高强度和高弹性，又具有铜合金易加工和成本低廉的新型合金，国内外对高强度新型铜合金进行了大量的研究。

美国光学公司1978年推出专门为金属眼镜架设计的高强度CuNi9Sn6合金。该材料不但易于加工，成本低，且与普通白铜相比，强度和弹性均有大幅度提高。用该合金制作的眼镜架与锌白铜（CuNi15Zn13）眼镜架同时进行永久变形试验，CuNi9Sn6合金的永久变形量仅为锌白铜的二分之一。日本三菱金属不久也推出一种新型CuNi9Sn6合金。据报道，该合金表面具有玫瑰金的美丽色调，其弹性相当于钛合金，并具有优良的冷锻、冷冲、冷成型等冷加工性能和抗焊接软化性能，易打磨抛光，是一种高塑性、高弹性特轻材料，且成本相对镍合金和贵金属较低，适于制作金属眼镜架。目前国内尚无能够达到国外眼镜框架材料CuNi9Sn6铜合金弹片水平的产品。且据文献报道可知，其它各国分别采用不同的加工工艺，以制得满足眼镜框架材料的使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于眼镜框架的铜合金弹性片材的制备方法，利用其制作的眼镜框架弹片可以达到国外进口产品水平的CuNi9Sn6合金板材弹片性能。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种用于眼镜框架的铜合金弹性片材的制备方法，用成分合格的合金铸锭继续加工，其中，该铜合金的成分组成及质量百分比为：Ni：9±0.5；Sn：6±0.5；Cu余量；其方法如下：

6）升温至350±5℃，将铸锭在惰性气氛下进行保温30±10 min，而后热轧变形20±5%，最后在800±5℃温度下覆碳或惰性气体下进行均匀化退火；

7）将均匀化后的铸锭立即进行热轧开坯，总加工率55～70%； 

8）热轧开坯后，在真空退火炉中进行中间去应力退火650±5℃/2h，以去除加工硬化；

9）退火后进行冷轧，总加工率70～80%，道次加工率10%～15%，至板厚1.3±0.1mm；

10）最后将1.3mm板材进行惰性气氛下的固溶及水淬，冷轧制至成品厚1.2mm；其中，在800±5℃下固溶处理20±10min。                                                   

11）将成品厚板材进行矫直处理及对表面进行30～37%的浓盐酸或60～70%的浓硫酸酸洗处理。

优选的，所述步骤11）中浓盐酸的浓度为37%，浓硫酸的浓度为70%。

所述步骤6）中，最后在800±5℃温度下覆碳或惰性气体下均匀化退火的时间为4～5.5h。

由于热轧开坯后的成品表面比较粗糙，在所述步骤7）中，热轧开坯后还可以进一步的精铣表面。

所述用于眼镜框架的铜合金弹性片材的具体制备方法如下：

1）按铜合金中各成分的配比范围计算、称重准备无氧铜、普镍、高纯锡材料；

2）将无氧铜、普镍和高纯锡的全部备料放入氧化铝坩埚，而后放入真空中频感应炉内；

3）抽真空4～6Pa；升温，依次调节功率25KW→35KW→40KW，并控制真空中频感应炉内温度，以使合金熔化；

4）精炼10～12分钟，随后降低功率至25KW，向炉内通氩气，浇铸合金；

5）冷却30～35分钟后出炉，检测后得到成分合格的合金铸锭。