本發(fā)明涉及射頻器的諧振桿用殷鋼冷鐓絲的生產(chǎn)方法，滿足諧振桿適用的所需的硬度與膨脹系數(shù)的要求，并能夠滿足冷鐓加工的材料及其生產(chǎn)方法，尤其是關(guān)于膨脹合金材料鎳基4J36的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
：隨著移動(dòng)通信業(yè)務(wù)飛速發(fā)展，射頻器成為通訊基站的建設(shè)中不可或缺的產(chǎn)品，而在射頻器中又大量運(yùn)用到諧振桿產(chǎn)品。諧振桿做為射頻器的核心部件，多年來因其精度要求較高而采用棒材進(jìn)行車床車削加工，但近年來隨著國(guó)內(nèi)外通訊行業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展和國(guó)內(nèi)通信主設(shè)備商進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)的加速，射頻器件的市場(chǎng)需求越來越大，而目前制造諧振桿均采用數(shù)控機(jī)床(CNC)對(duì)諧振桿進(jìn)行切削加工，因此帶來的問題是加工材料浪費(fèi)嚴(yán)重，材料利用率僅有60％～70％，而且加工時(shí)間較長(zhǎng)，加工效率僅為30～40個(gè)/小時(shí)。諧振桿的加工效率成為制約客戶提升產(chǎn)品產(chǎn)量、降低各項(xiàng)成本的障礙。在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)：傳統(tǒng)冷鐓加工方法主要用于制造螺栓、螺母、鐵釘、鉚釘和鋼球等零件。鍛坯材料可以是銅、鋁、碳鋼、合金鋼、不銹鋼和鈦合金等，材料利用率可達(dá)80～90％，不但提高了加工效率，更加節(jié)省材料，降低產(chǎn)品制造成本。而現(xiàn)有的諧振桿材料由于要滿足硬度及膨脹系數(shù)的要求，因此其不能采用冷鐓方法進(jìn)行一次成型加工。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種射頻器的諧振桿用殷鋼冷鐓絲的生產(chǎn)方法，以獲得滿足射頻器中的諧振桿所需的硬度與膨脹系數(shù)的要求，同時(shí)能夠滿足冷鐓加工的要求的冷鐓絲。發(fā)明構(gòu)思：在國(guó)標(biāo)允許范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整原有4J36膨脹合金材料成分，融入新的生產(chǎn)方法。為解決上述技術(shù)問題，所述冷鐓絲選用4J36膨脹合金材料，其包含的各組分為（wt.%表示）：鎳：35-37%，錳：0.2-0.6%，硅:≤0.3%，磷：≤0.2%，碳：≤0.05%，硫：≤0.02%，鐵：余量。所述冷鐓絲的生產(chǎn)方法包括以下步驟：真空熔煉→電渣重熔→鍛打開坯→熱軋成型→粗絲拉拔→酸白坯料→打磨修邊→退火處理→酸洗檢查→冷拉→熱處理，其中：1）真空熔煉：將原料金川Ni板、金屬硅、Mn、純Fe經(jīng)烘烤后裝入錦州東方電爐有限公司生產(chǎn)的ZGHL0.25-250-1型真空感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行熔煉，融化總質(zhì)量的70%后加大功率高速熔化，當(dāng)全熔后待達(dá)到精煉溫度1460-1660℃（優(yōu)選1500℃）后進(jìn)入精煉期，精煉保持30分鐘，精煉后期轉(zhuǎn)低真空（103—10-1Pa），大功率攪拌1-3分鐘出鋼，澆注電極。2）電渣重熔：用質(zhì)量比為1：1的螢石與二氧化鈦制備引弧劑，用CaF2、Al2O3和CaO制作重熔電渣系，其中，三者的質(zhì)量百分比為：CaF2:65%-75%，Al2O3:15%-25%，CaO:余量；裝爐、引弧造渣、冶煉、補(bǔ)縮、冷卻，制成鋼錠坯；加渣時(shí)勺不允許和結(jié)晶器、電極棒同時(shí)接觸或渣勺亂搗結(jié)晶器上的渣料，引弧電流為500-1500A,渣全熔后再進(jìn)行正常冶煉，控制電流2500-3000A，電壓38-41V，使電極熔化，直到結(jié)晶器裝滿為止，冶煉完結(jié)進(jìn)行補(bǔ)縮、重熔鋼錠冷卻脫錠空冷。所述真空冶煉工序與電渣重熔工序，使用的ZGHL0.25-250-1型真空感應(yīng)熔煉爐有效地提高了合金鋼的純凈度和組織結(jié)構(gòu)均勻性，改善了鋼錠的表面、內(nèi)在質(zhì)量，提高合金鋼的性能，進(jìn)一步降低了鋼中非金屬夾雜物的產(chǎn)生量。3）鍛打開坯：（1）預(yù)熱：鋼錠坯由室溫加熱到850℃，預(yù)熱30-50分鐘；（2）升溫：升溫到1050-1150℃翻錠坯，保溫40-50分鐘；（3）保溫：達(dá)到鍛造溫度時(shí)，始鍛溫度≥1100℃，終鍛溫度≥950℃。（4）鍛制：采用二輕一重，二均勻的操作法制成鋼錠。所述的鍛制是鍛打開始以較小的變形量進(jìn)行輕擊，等塑性提高后酌情重?fù)?，臨近終鍛溫度時(shí)再輕擊，要求變形均勻，避免在同一位置反復(fù)撞擊，鍛打過程中要勤翻身，勤進(jìn)料，每次進(jìn)料量應(yīng)小于鉆寬，大于壓下量，避免產(chǎn)生錘印和折迭，破壞表面，影響冷鐓鋼的質(zhì)量。4）熱軋成型：材料裝入退火爐的溫度：≤600℃；升溫時(shí)間≥120分鐘；加熱溫度：1100-1150℃；保溫時(shí)間：≥30分鐘，始軋溫度：≥1100℃；終軋溫度≥950℃。上述熱軋工序，進(jìn)爐前對(duì)生產(chǎn)備件進(jìn)行裝配和調(diào)整，可避免在軋制過程中產(chǎn)生折疊或劃傷，破壞產(chǎn)品表面，形成開裂的裂紋。5）粗絲拉拔：作業(yè)前，先進(jìn)行配模，按變形要求用聚晶模進(jìn)行拉拔處理。所述粗絲拉拔工序，需根據(jù)尺寸要求，選擇合適孔型的模具，配模工藝標(biāo)準(zhǔn)如下：?jiǎn)挝唬╩m）“*”表示退火（退火溫度參見《井式真空電爐熱處理（退火）一覽表》）￠18.0*—￠17.0*—￠16.0*—￠15.0*—￠14.0*—￠13.0*—￠10.0*和￠8.5*井式真空電爐熱處理（退火）一覽表類別狀態(tài)規(guī)格mm加熱溫度℃保溫時(shí)間冷卻方式鎳基合金半成品≥￠8800-850≥40分鐘空冷6）酸白坯料：用硫酸浸泡、鹽酸漂洗至白色，酸洗溫度30-70℃，酸洗時(shí)間20-35分鐘。坯料酸洗液配比：酸洗液配比濃度%溫度℃時(shí)間HCL:HNO3:H2O=1:1:余量1530-5010-20酸洗液配比濃度%溫度℃時(shí)間H2SO4:HNO3:NaCl:H2O=4:1:1:余量3050-7010-15所述的酸洗工序，濃度以配酸的重量計(jì)算，酸洗后的坯料必須浸洗和高壓水沖洗干凈，方便找出表面裂紋。7）打磨修邊：檢查材料表面情況，如有表面缺陷（如毛邊、包皮、裂紋），用手提式砂輪進(jìn)行修磨處理。8）退火處理：將粗絲放置在井式真空退火爐中進(jìn)行退火處理，溫度在800℃-850℃，保溫1-2個(gè)小時(shí)。9）酸洗檢查：用硫酸浸泡、鹽酸漂洗至白色，酸洗溫度50-80℃，酸洗時(shí)間8-15分鐘。檢查材料表面情況，用手提式砂輪進(jìn)行輕修，要求表面缺陷深度不超過0.5mm。10）精拉：（1）配模：需根據(jù)尺寸要求，選擇合適孔型的模具，配模工藝標(biāo)準(zhǔn)如下：?jiǎn)挝唬╩m）“*”表示退火（退火溫度參見《井式真空電爐處理（退火）一覽表》），￠18.0*—￠17.0*—￠16.0*—￠15.0*—￠14.0*—￠13.0*—￠10.0*和￠8.5。（2）精拉：每拉下一個(gè)規(guī)格都需進(jìn)行酸洗檢查，修磨處理。11）熱處理：將冷拉后的絲材放置在井式氬氣保護(hù)光亮退火爐中進(jìn)行熱處理，熱處理溫度在800℃-850℃，保溫1-2個(gè)小時(shí)后空冷，出料。上述的退火熱處理和熱處理，可以改善或消除鋼材在鑄造、鍛打、軋制等過程中所造成的各種組織缺失以及殘余應(yīng)力，并細(xì)化晶粒，防止了應(yīng)力集中，從而降低了冷鐓鋼的開裂幾率，可以承受較大的變形量，具有較大的延伸率、斷面收縮率、較好的塑性以及較高的韌性和強(qiáng)度。本發(fā)明從影響冷鐓鋼質(zhì)量的鋼的化學(xué)成分、表面缺陷、設(shè)備調(diào)整、晶粒度和軋制方法4大因素出發(fā)，使用ZGHL0.25-250-1型真空感應(yīng)熔煉爐有效地提高了合金鋼的純凈度和組織結(jié)構(gòu)均勻性，改善了鋼錠的表面、內(nèi)在質(zhì)量，提高合金鋼的性能，降低了鋼中非金屬夾雜物的含量和H、O的氣體含量；脫氧、細(xì)化晶粒，擴(kuò)大鋼的變形量、延伸率、斷面收縮率、較好的塑性以及較高的韌性和強(qiáng)度；進(jìn)爐前對(duì)生產(chǎn)備件進(jìn)行裝配和調(diào)整，可避免在軋制過程中產(chǎn)生折疊或劃傷，破壞產(chǎn)品表面，形成開裂的裂紋通過對(duì)坯料進(jìn)行反復(fù)的酸洗、修磨、退火、拉拔，做到表面零缺陷。經(jīng)客戶實(shí)際加工發(fā)現(xiàn)，此材料即滿足硬度及膨脹系數(shù)的要求，又能采用冷鐓方法進(jìn)行一次成型加工。材料利用率可達(dá)95％，不但提高了加工效率，更加節(jié)省材料，降低產(chǎn)品制造成本。具體實(shí)施方式實(shí)施例1諧振桿用冷鐓絲，其化學(xué)成分為（wt.%表示）：鎳：35.6%，錳：0.35%，硅:0.3%，磷：0.18%，碳：0.02%，硫：0.015%，鐵：63.535%。實(shí)施例2諧振桿用冷鐓絲，其化學(xué)成分為（wt.%表示）：鎳：36.8%，錳：0.5%，硅:0.28%，磷：0.10%，碳：0.015%，硫：0.01%，鐵：62.295%。實(shí)施例3諧振桿用冷鐓絲，其化學(xué)成分為（wt.%表示）：鎳：36.2%，錳：0.33%，硅:0.17%，磷：0.13%，碳：0.021%，硫：0.012%，鐵：63.137%。以上實(shí)施例1-3的生產(chǎn)方法包括以下步驟：1、真空熔煉：（1）、原料準(zhǔn)備：所述爐料為金川Ni板、金屬硅、Mn、超低碳和工業(yè)純Fe材料，經(jīng)烘烤后備用；（2）、裝料：在真空感應(yīng)熔煉爐中裝入經(jīng)烘烤后備用的金川Ni板、金屬硅、Mn、超低碳和工業(yè)純Fe爐料；（3）、精煉：低功率化料，融化70%后加大功率高速熔化，當(dāng)全熔后待達(dá)到精煉溫度1500℃后進(jìn)入精煉期，精煉保持30分鐘；（4）、澆注：精煉后期轉(zhuǎn)低真空（103—10-1Pa），大功率攪拌一分鐘出鋼，澆注電極。2、電渣重熔：（1）、引弧劑與重熔電渣系的調(diào)配：用質(zhì)量比為1：1的螢石與二氧化鈦制備引弧劑，用CaF2、Al2O3和CaO制作重熔電渣系；（2）、裝爐：把底盤、引弧劑、結(jié)晶器及電極安裝好，裝結(jié)晶器前必須先通水，并檢查有無漏水現(xiàn)象，盤底上的墊粉和結(jié)晶器之間必須嚴(yán)密，墊粉內(nèi)圈要盡量圓，水箱面要干燥、干凈，放上引弧劑，以保證其導(dǎo)電性；（3）、引弧造渣：降低電極使電極與引弧劑接觸，完成引弧工作，使引弧劑融化，加入重熔電渣系；（4）、冶煉：加渣時(shí)勺不允許和結(jié)晶器、電極棒同時(shí)接觸或渣勺亂搗結(jié)晶器上的渣料，引弧電流為500-1500A,渣全熔后再進(jìn)行正常冶煉，控制電流2500-3000A，電壓38-41V，使電極熔化，直到結(jié)晶器裝滿為止；（5）、補(bǔ)縮冷卻：冶煉完結(jié)進(jìn)行補(bǔ)縮，補(bǔ)縮電流逐漸變小，直到電流值變?yōu)?為止，補(bǔ)縮時(shí)間3-5分鐘，將電極上升離開電渣面3cm以上才能停電，重熔鋼錠在結(jié)晶器中冷卻30分鐘后脫錠空冷。3、鍛打開坯：（1）、預(yù)熱：鋼錠坯由室溫加熱到850℃，應(yīng)慢速加熱，預(yù)熱30-50分鐘；（2）、升溫：鋼釘坯快速加熱升溫到1050-1150℃，勤翻錠坯，使其溫度均勻化，保溫40-50分鐘；（3）、保溫：達(dá)到鍛打溫度時(shí)進(jìn)行保溫，保溫20分鐘進(jìn)行鍛打，始鍛溫度為1100℃，終鍛溫度為950℃。（4）、鍛制：鍛制采用二輕一重，二均勻的操作法制成鋼錠。鍛打開始前和過程中應(yīng)及時(shí)清理表面的爐渣、垃圾等，先以較小的變形量進(jìn)行輕擊，等塑性提高后酌情重?fù)?，臨近終鍛溫度時(shí)再輕擊，要求變形均勻，避免在同一位置反復(fù)撞擊，鍛打過程中要勤翻身，勤進(jìn)料，每次進(jìn)料量應(yīng)小于鉆寬，大于壓下量，避免產(chǎn)生錘印和折迭，破壞表面，影響冷鐓鋼的質(zhì)量。4、熱軋成型：（1）、材料裝入退火爐的溫度：≤600℃；（2）、升溫時(shí)間≥120分鐘；（3）、加熱溫度：1100-1150℃；（4）、保溫時(shí)間：≥30分鐘；（5）、始軋溫度：≥1100℃；（6）、終軋溫度≥950℃。進(jìn)爐前對(duì)生產(chǎn)備件進(jìn)行裝配和調(diào)整，可避免在軋制過程中產(chǎn)生折疊或劃傷，破壞產(chǎn)品表面，形成開裂的裂紋。5、粗絲拉拔：（1）、拉絲輪滑工藝要求：作業(yè)前，先將盤絲放入配制好的潤(rùn)滑劑（見表-1）中進(jìn)行潤(rùn)滑，充分?jǐn)嚢?，涂層均勻。?rùn)滑后的盤絲應(yīng)均勻攤開，進(jìn)行日曬晾干或烘干。潤(rùn)滑劑配制比例原材料名稱技術(shù)要求數(shù)量（kg）石墨粉200-300#50機(jī)油20#50肥皂5石灰10水500表-1（2）、配模工藝要求：需根據(jù)尺寸要求，選擇合適孔型的模具，配模工藝標(biāo)準(zhǔn)如下：?jiǎn)挝唬╩m）“*”表示退火（退火溫度參見《井式真空電爐熱處理（退火）一覽表》）￠18.0*—￠17.0*—￠16.0*—￠15.0*—￠14.0*—￠13.0*—￠10.0*和￠8.5井式真空電爐熱處理（退火）一覽表類別狀態(tài)規(guī)格mm加熱溫度℃保溫時(shí)間冷卻方式鎳基合金半成品≥￠8800-850≥40分鐘空冷6、酸白坯料：核對(duì)材料牌號(hào)后，將材料散捆后放入酸洗池內(nèi)浸沒，酸洗濃度以配酸的重量計(jì)算，用硫酸浸泡、鹽酸漂洗至白色，酸洗溫度30-70℃，酸洗時(shí)間20-35分鐘，酸洗后的坯料必須浸洗和高壓水沖洗干凈、晾干，方便找出表面裂紋。坯料酸洗液配比：酸洗液配比濃度%溫度℃時(shí)間HCL:HNO3:H2O=1:1:余量1530-5010-20酸洗液配比濃度%溫度℃時(shí)間H2SO4:HNO3:NaCl:H2O=4:1:1:余量3050-7010-157、打磨修邊：檢查材料表面情況，如有表面缺陷（如毛邊、包皮、裂紋），用手提式砂輪進(jìn)行修磨處理，注意帶好防護(hù)工具。8、退火處理：將粗絲放置在井式退火爐中進(jìn)行退火處理，溫度在800℃-850℃，保溫1-2個(gè)小時(shí)。9、酸洗檢查：用硫酸浸泡、鹽酸漂洗至白色，酸洗溫度50-80℃，酸洗時(shí)間8-15分鐘。檢查材料表面情況，用手提式砂輪進(jìn)行輕修，要求表面缺陷深度不超過0.5mm。酸洗液配比濃度%溫度℃時(shí)間HCL:HNO3:H2O=1:1:余量1530-503-15酸洗液配比濃度%溫度℃時(shí)間H2SO4:HNO3:NaCl:H2O=4:1:1:余量3050-705-1010、精拉：（1）、拉絲輪滑工藝要求：作業(yè)前，先將盤絲放入配制好的潤(rùn)滑劑（見表-1）中進(jìn)行潤(rùn)滑，充分?jǐn)嚢?，涂層均勻。?rùn)滑后的盤絲應(yīng)均勻攤開，進(jìn)行日曬晾干或烘干。配模工藝要求：需根據(jù)尺寸要求，選擇合適孔型的模具，配模工藝標(biāo)準(zhǔn)如下：?jiǎn)挝唬╩m）“*”表示退火（退火溫度參見《井式真空電爐處理（退火）一覽表》）￠18.0*—￠17.0*—￠16.0*—￠15.0*—￠14.0*—￠13.0*—￠10.0*和￠8.5（2）、精拉：每拉下一個(gè)規(guī)格都需進(jìn)行酸洗檢查，修磨處理。11、熱處理：將冷拉后的絲材放置在井式氬氣保護(hù)光亮退火爐中進(jìn)行熱處理，熱處理溫度在800℃-850℃，保溫1-2個(gè)小時(shí)后空冷，出料。用本發(fā)明生產(chǎn)的諧振桿用冷鐓絲，即滿足諧振桿所需的硬度與膨脹系數(shù)的要求，同時(shí)又能夠滿足冷鐓加工的要求。我們從影響冷鐓鋼質(zhì)量的鋼的化學(xué)成分、表面缺陷、設(shè)備調(diào)整、晶粒度和軋制方法4大因素出發(fā)，使用ZGHL0.25-250-1型真空感應(yīng)熔煉爐有效地提高了合金鋼的純凈度和組織結(jié)構(gòu)均勻性，改善了鋼錠的表面、內(nèi)在質(zhì)量，提高合金鋼的性能，降低了鋼中非金屬夾雜物的含量和H、O的氣體含量；進(jìn)爐前對(duì)生產(chǎn)備件進(jìn)行裝配和調(diào)整，盡量避免在軋制過程中產(chǎn)生折疊或劃傷，破壞產(chǎn)品表面；使用井式氬氣保護(hù)光亮退火爐進(jìn)行脫氧、細(xì)化晶粒，擴(kuò)大鋼的變形量、延伸率、斷面收縮率、較好的塑性以及較高的韌性和強(qiáng)度；形成開裂的裂紋通過對(duì)坯料進(jìn)行反復(fù)的酸洗、修磨、退火、拉拔，做到表面零缺陷，有力的保證了冷鐓絲的成材率。當(dāng)前第1頁(yè)1 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