纯红铜（XQ-2—）第四代研发案

纯红铜（XQ-2#—）第四代研发案一、问题：1．模具行业里的铜电极，除公认品牌日本三宝外，只剩我新桥，但三宝的价格约￥65—75/kg，远高于我司￥35/kg，不过，我司第三代纯红铜，仍略逊于三宝红铜。2．东莞经销商于2001年11月叛变分裂并对观众部职工挖角，欲与我司进行市场竞争，对于尾追者，须有危机意识。3．为保住新桥品牌，产品质量必须确保一定标准水平，故研发无氧铜等级的第四代纯红铜无氧铜标准化学成份：Cu+AgPBSbAsFeNiPbTU1≥99.970.0020.0010.0020.0020.0040.0020.003TU2≥99.950.0020.0010.0020.0020.0040.0020.004SnSZnO杂质总和TU10.0020.0040.0030.0020.03TU20.0020.0040.0030.0030.05二、目的：1．提升第三代化学成份中含铜量纯度，进一步提高表面光洁度与电极损耗，务使产品与三保红铜各项指标相近。2．改善因人工轧制工艺所引起：a．两侧内卷气孔可能率b．加工尺寸误差进而使拉拔尺寸不足所造成部分的表面裂纹现现象。三、分析检讨1．加工量限制：加工对金属材料之显微镜组织及机械性质之影响金属材料在受冷加工时，随冷加工量之增大，金属晶粒乃被挤压变形，最后破碎、伸长；这种显微镜组织的变化过程如图由左到右的诸照片中。冷加工量对机械性质的影响于图中央部份，很显然地，抗拉强度、视弹性限以及洛氏硬度等均随冷加工量之增加而增高，唯伸长率（延性）则降低，是以发生愈加工愈困难的现象。有些金属如钢材等，在加工温度过低时（相对于再结晶温度而言），容易发生龟裂现象，此即因受加工硬化，材质缺乏延性变脆之故。由于冷加工有强化金属材料的功效，工程上常加以利用例如纯铁、纯铜、纯铝等质软的材料无法借热处理予以强化，只能利用足量冷加工（如冷抽、冷轧、冷锻等）使其强度增大到适为所用。就以图为例，无氧铜在加未加工前其抗拉强度只约为31×103psi（21.7kgf/mm2），受44%Red之冷加工量后增为49×103psi（34.3kgf/mm2），强度已增加了60%。图热加工因后在再结晶温度以上进行，其加工后形成之破碎晶粒立刻再结晶成多边形、未受加工影响之晶粒，故无加工硬化的现象发生。热加工后的显微镜组织随加工量及加工完成之温度而定，愈接近再结晶温度者，晶粒愈细，加工量愈大者晶粒愈细，反之则晶粒愈大；若完工温度低于再结晶温度，则有冷加工的影响。冷加工与热加工之比较如图：2．规格问题的影响：1）开模须注意国标允差：冷拉工艺标准A.按成品规格，选择好拉伸模规格，检查拉模尺寸偏差是否符合标准。B.冷拉润滑油为纯菜油。C.冷拉前先开油泵，在拉伸过程中不准中断润滑油。D.拉伸时控制好平直度，如有弯曲及时调正，调正方法应视其弯曲同方向调正拉模水平线。E.拉出成品长度6米侧弯度不超过6毫米，表面光洁平整，不应有划伤和模印。F.铜排位伸时表面不能有水份G.铜排尺寸偏差应符合表内规定表铜母线公差国标单位:mm厚度规格厚度偏差宽度规格宽度偏差b15—35b40—1252.5—2.8±0.0315—25±0.133—4.8±0.05±0.0826—35±0.155—12.5±0.07±0.0940—125±0.32）模具行业市场的规格：新桥公司采用公制，其厚度间隔5mm，而广东使用英制，间隔为6.35mm，已较其为小。3）建议开模清单所隐含的边际成本：A．库存成本庞大——产生呆滞资金压力太大。B．仓库空间成本浪费C．表面保护成本浪费D．搬运相关周边成本4）形象不统一：A．较诸新桥公制与市面英制间隔，都是有规律性的，而所寻议规格则完全违背性，为不正常模式。B．客户采购员还须向老板解释为何不符合广告上的理论重量，这对倾向于规范化工厂现象只会愈来愈多，而且给人不正规的错觉。——引起“品牌效应”衰减。四、结果分析：1．化学成份：经浙江省冶金研究院化学分析室，所做出的国家级鉴定，含铜量符合无氧铜TU2的标准。注：检附台资鸿淮公司委托华南理工大学测试数据2．硬度：于批量生产中抽样，于浙江大学材料科学与工程学系委托测试，结果普遍性超越第三代标准硬度85.2HV3．三合一指标：A．检附第三代XQ-2#纯铜指标如下：根据电床检（2000）证字第03号和电床计（2001）委字第01号检测测试如下：检验依据：GB/T5291-1995《电火花成型机床精度》JB/T4105-1999《电火花成型机技术条件》使用机床：D7132电火花成型机（50A）工件：45#钢B．第四代纯铜经‘机械工业电加工机床产品质量监督检测中心’检测，‘电床检（2003）测字第002号，如下表：试件名称1#电极2#电极3#电极试件型号规格20*40*60mm(拉拔)443.900g13*32*60mm(锻)223.750g15*21*55mm(轧)148.020g试验设备名称电火花成形机型号规格D7140工件材料45#钢厚度15mm试验条件加工电流(A)高压电流(A)加工电压(A)脉宽(μs)脉间(μs)伺服(%)斜率(档)100.5501206771测试结果试件名称1#电极2#电极3#电极生产率（mm3/min）42.544.225.3加工表面粗糙度（Raμm）4.324.954.79电极体积相对损耗（%）0.410.560.57a.由上有发现，拉拔件与锻件因加工足量，基本上性能相近；与第三代比较，唯有硬度较高，生产率的表现比第三代较佳。b.轧制件相信是加工量不足，其致密度估计不足，生产率的表现相对的也较差。五、方案建议：1．鉴于A.坯锭规格B.挤压机设备压力吨数限制a.100mm宽以下，使用挤压拉拔工艺b.30mm厚，200mm宽以下，使用轧制拉拔工艺c.35—50mm厚，430mm宽范围，使用热轧，整平工艺。d.其余非标规格，暂时以坯锭临时锻造加工2．对于生产规格：a.国标GB5585.1—85厚度公差厚度公差2.24—6.30±0.157.10—12.50±0.2014.0—35.50±0.30b.不排除现有华南台资企业爱用英制，但须注意中国未来市场乃公制倾向主流。c.基于铜排公差±0.1，我司规格选择建议标准加0.25。例:20.25±0.13．当硬度超过第三代85.2HV时，组织紧密度已达到一定条件，故电极损耗见不到更好的成效，但对生产率仍具有较佳表现。4．原期望降低含氧量以提高Cu纯度，但实际操作中，添加除氧剂虽降低了氧，却造成其他微量元素增加，故含铜量伤脑仍保持在≥99.95%，其杂质总含量情况基本处于相同境况，因此效果不明显。六、结论：方案显然不成功，但对于产成品指标影响性的原因有了进一步了解，尚属些微收获。