CN105499912A

CN105499912A - 一种钛包镍高级镜架材料的制备方法

Info

Publication number: CN105499912A
Application number: CN201410496249.6A
Authority: CN
Inventors: 倪伟华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2016-04-20

Abstract

本发明公开了一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，涉及眼镜生产技术领域，包括准备原料，电子束封焊，挤压，拉伸，酸洗处理和再拉伸六个工艺过程，本工艺方法中，采用挤压法制备出的产品钛芯棒与镍套管的结合紧密度高，挤压棒表面质量良好，没有出现明显的裂痕，生产工艺简单，易掌握，所述钛包镍高级镜架材料的制备过程中，通过严格控制退火温度和退货时间，使得材料能够充分地发生相变，产生组织致密的金相组织，提高了材料的抗拉强度和断裂延伸率，且采用的材料也不易被腐蚀，使用寿命长，重量轻，使用该种材料制成的眼镜架电镀性好，钎焊性良好，加工性能优异，方便对其根据用户需要进行进一步的加工，材料密度低，佩戴舒适。

Description

一种钛包镍高级镜架材料的制备方法

技术领域

本发明涉及眼镜生产技术领域，具体涉及一种钛包镍高级镜架材料的制备方法。

背景技术

目前，国内外用以制造眼镜的材料主要是两大类：塑料和金属，其中金属制成的眼镜架更流行一些，约占眼镜总销量的60-70%o。国外发达国家因工业水平和经济水平较高，其眼镜架的制作也在向高档化、装饰化方向发展。用于制作眼镜架的金属材料由普通金属发展到了使用钦材的程度，一般来说，用于制作金属眼镜架的材料需具备下列条件:良好的耐蚀性，一定的强度和弹性，以及良好的加工性、钎焊性、电镀性，比重小等等，根据以上要求，80年代初日本在世界上首次开发出用钦材制作的眼镜架，紧接着又研制出钦包镍钦包金高级眼镜架，作为高档产品推向市场，反响强烈，被誉为划时代的商品，代表着世界金属眼镜架发展的趋势、据国际眼镜行业权威人士估计，钦制眼镜架将随着材料和框架生产技术的发展逐步走向全盛时期，因此，研发一种耐蚀性好，力学性能好，制作工艺简单的软质镜架已成为研究者们迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种生产工艺简单，高耐蚀以及力学性能好的钛包镍高级镜架材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，包括下述工艺步骤：

（1）准备原料：选取制作好的钛芯棒和镍套管各一根，所述钛芯棒的直径为66mm，所述镍套管的壁厚为3mm，然后用水清洗后烘干，并将钛芯棒装入到镍套管内；

（2）电子束封焊：使用电子书焊机将步骤（1）中装套好的钛芯棒和镍套管的两端连接处焊接起来，并放入加热炉中加热至830～850℃，保温1.5～2h；

（3）挤压：将步骤（3）中焊接好的钛芯棒和镍套管放入直径为72mm的模筒中，使用400吨挤压机挤压成型，挤压比为7.0，挤压过程中向模筒内加入润滑剂，挤压后700～730℃退火处理0.5～1.0h；

（4）拉伸：待步骤（3）退火处理完成后，将挤压后的材料放入到10吨直拉车上拉伸至直径为28mm，挤压时加入润滑剂，并580～600℃退火处理1～2h；

（5）酸洗处理：将步骤（4）中退火处理后的材料用酸洗液清洗5次；

（6）再拉伸：将步骤（5）中酸洗后的材料用直拉车拉伸至直径26mm，并500～600℃退火处理0.5～2h，最后用水冷却至室温即可得到产品。

优选的，所述步骤（1）中钛芯棒的化学成分为Fe:0.25，Si：0.10，C：0.10，N：0.027，H：0.04，O：0.06，Ti：余量，所述镍套管的化学成分为纯镍。

优选的，所述步骤（2）中所用的电子束焊机为真空电子书焊接，其真空度要大于1.33×10²Pa。

优选的，所述步骤（3）中所用的润滑剂为胶体石墨。

优选的，所述步骤（4）中所用的润滑剂为氯化石蜡和菜油，氯化石蜡和菜油的质量比为1:1。

优选的，所述步骤（5）中所用的酸洗液为硝酸、盐酸和水的混合物，所述硝酸、盐酸和水的摩尔比为1:2:0.5。

采用本发明的技术方案，采用挤压法制备出的产品钛芯棒与镍套管的结合紧密度高，挤压棒表面质量良好，没有出现明显的裂痕，生产工艺简单，易掌握，所述钛包镍高级镜架材料的制备过程中，通过严格控制退火温度和退货时间，使得材料能够充分地发生相变，产生组织致密的金相组织，提高了材料的抗拉强度和断裂延伸率，且采用的材料也不易被腐蚀，使用寿命长，重量轻，使用该种材料制成的眼镜架电镀性好，钎焊性良好，加工性能优异，方便对其根据用户需要进行进一步的加工，材料密度低，佩戴舒适。

具体实施方式

实施例1：

（1）准备原料：选取制作好的钛芯棒和镍套管各一根，所述钛芯棒的直径为66mm，所述镍套管的壁厚为3mm，然后用水清洗后烘干，并将钛芯棒装入到镍套管内，其中，钛芯棒的化学成分为Fe:0.25，Si：0.10，C：0.10，N：0.027，H：0.04，O：0.06，Ti：余量，所述镍套管的化学成分为纯镍；

（2）电子束封焊：使用真空电子书焊机将步骤（1）中装套好的钛芯棒和镍套管的两端连接处焊接起来，并放入加热炉中加热至830℃，保温1.5h；

（3）挤压：将步骤（3）中焊接好的钛芯棒和镍套管放入直径为72mm的模筒中，使用400吨挤压机挤压成型，挤压比为7.0，挤压过程中向模筒内加入胶体石墨作为润滑剂，挤压后700℃退火处理0.5h；

（4）拉伸：待步骤（3）退火处理完成后，将挤压后的材料放入到10吨直拉车上拉伸至直径为28mm，挤压时加入质量比为1:1的氯化石蜡和菜油作为润滑剂，并600℃退火处理1h；

（5）酸洗处理：将步骤（4）中退火处理后的材料用酸洗液清洗5次，其中，所用的酸洗液为硝酸、盐酸和水的混合物，所述硝酸、盐酸和水的摩尔比为1:2:0.5；

（6）再拉伸：将步骤（5）中酸洗后的材料用直拉车拉伸至直径26mm，并510℃退火处理0.5h，最后用水冷却至室温即可得到产品。

实施例2：其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（2）中，加热温度为840℃，保温时间为1.8h；所述步骤（3）中，退火温度为718℃，退火时间为0.8h；所述步骤（4）中，退火温度为582℃，退火时间为1.2h；所述步骤（6）中，退火温度为520℃，退火时间为1h。

实施例3：其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（1）中，加热温度为850℃，保温时间为2h；所述步骤（3）中，退火温度为725℃，退火时间为0.9h；所述步骤（4）中，退火温度为590℃，退火时间为1.8h；所述步骤（6）中，退火温度为550℃，退火时间为1.5h。

经过以上工艺步骤后，取出镜架材料样品，待测：

序号	耐蚀性（盐雾试验）/h	表面光洁度	抗拉强度/MPa	加工性能
					实施例1	80	8.2	680	良好
实施例2	75	8.3	682	优
					实施例3	78	8.5	679	良好

由以上数据可知，生产出的镜架材料样品在盐雾试验中超过72小时都不变色，耐蚀性好，表面光洁度在8.0以上，表面光洁度高，拉伸强度也达到了670MPa以上，力学性能好，不易折断，加工性能也在良好及以上，易加工。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，包括下述工艺步骤：

2.根据权利要求1所述的一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中钛芯棒的化学成分为Fe:0.25，Si：0.10，C：0.10，N：0.027，H：0.04，O：0.06，Ti：余量，所述镍套管的化学成分为纯镍。

3.根据权利要求1所述的一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中所用的电子束焊机为真空电子书焊接，其真空度要大于1.33×10²Pa。

4.根据权利要求1所述的一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中所用的润滑剂为胶体石墨。

5.根据权利要求1所述的一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中所用的润滑剂为氯化石蜡和菜油，氯化石蜡和菜油的质量比为1:1。

6.根据权利要求1所述的一种钛包镍高级镜架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中所用的酸洗液为硝酸、盐酸和水的混合物，所述硝酸、盐酸和水的摩尔比为1:2:0.5。