根据眼镜行业对金属材料的要求及各金属成分在合金中的作用,给出白铜材料的合金配比,并通过试验确定生产工艺中熔炼温度、连铸温度、连铸速度等生产条件范围,最终研制出强度高,耐蚀性,弹性,塑性及电镀性均很好,适合眼镜行业使用的白铜线材

关键词:眼镜  锌白铜  水平连铸  白铜合金线

据调查我们周围有40%以上的人使用眼镜。这些眼镜包括:近视,老花,太阳镜及各种防护用镜。年过半百的人几乎都需佩戴老花镜。随着社会的发展,老年人的寿命在逐步提高,而青少年患近视率也在提高,需要配戴眼镜的人在不断增加,所以眼镜行业有较好的发展前景。然而由于国产眼镜用的金属材料项BZn15-20,H65黄铜等性能不佳。表现为强度低弹性差,加工表面有桔皮现象,光洁度低再加工开裂现象严重,废品率较高,不适合做高中档眼镜的要求。以至我国每年从国外进口大量的眼镜行业用的金属材料。锌白铜具有强度高,弹性好冷加工性能优良,焊接性能和电镀性能及耐腐蚀性均好,并且加工成型后表面光洁的优点。为了满足市场需求,提高国内眼镜用金属材料的品质和档次,提高生产企业的经济效益,我们对眼镜业用白铜材料进行了研发。

2  眼镜行业对所用金属材料的要求

2.1 弹性好

强度高.眼镜架在使用过程中会遇到非正常的折弯,挤压。要求材料一是不能折断二是在外力消失后恢复原状,所以材料要有较好的弹性。

2.2 塑性好

金属架品种多样,零件断面复杂多样,这就要求金属材料易加工,能承受大的冷加工变形,冲压后表面光洁,无桔皮开裂。

2.3 耐腐蚀性能优良

眼镜架材料必须能耐大气及人体汗液的腐蚀,在使用过程中能保持原有的光泽和颜色。

2.4 电镀性能好

作为长期使用的生活必需品,眼镜架要耐用美观,所以金属材料要较好的接受表面处理后要有较好的电镀性能。达到美观耐蚀的效果。

2.5 焊接性能好

一副金属眼镜架有多个焊点,材料的焊接性能直接影响眼镜架的质量,要求焊接处强度高,接头准确。

3  合金成分的确定

根据眼镜产品对金属材料的要求,参考国外有关资料,以选择锌白铜为出发点,我们采用Cu-Zn-Ni-Mn系合金。

3.1 各元素在合金中的作用

镍:金属镍与铜形成连续固溶体,提高铜合金的强度,耐蚀性和电镀性能。在铜-镍-锌系合金中随着镍含量的提高,合金的颜色由黄色向银白色转变。

锌:锌能大量固溶于铜镍合金中,显著提高合金的强度和硬度,同时锌存在于铜合金中还可以起到脱氧作用,但由于铜镍锌系合金中,在1000℃以上时锌与氧反应的自由焓与镍与氧反应的自由焓相差不大,所以锌对Cu-Ni系合金脱氧效果不太明显。

锰:金属锰能大量固溶于Cu-Ni-Zn合金中,提高合金的强度,并且其在高温时与氧反应的自由焓与镍与氧反应的自由焓相差较大,故其有较好的脱氧效果。同时元素锰的加入,能有效消除碳硫对合金的不良影响,改善合金的工艺性能。在铜-镍-锌系合金中金属锰的加入可抵消由于镍的降低对颜色的影响,使合金呈银白色。