一種沉淀硬化型銅合金的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明獲得了一種兼具優(yōu)異力學(xué)性能和導(dǎo)電性能的沉淀硬化型銅合金，具體是通過(guò)優(yōu)化了鎳鐵磷銅沉淀強(qiáng)化型合金體系各合金元素的配比，并適量添加了Zn、Sn合金元素，同時(shí)控制退火溫度、退火時(shí)間以及冷軋工藝參數(shù)，縮短了熱處理時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種沉淀硬化型銅合金
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合金的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是提供一種兼具優(yōu)異力學(xué)性能和導(dǎo)電性能的沉淀硬化型銅合金。
【背景技術(shù)】
[0002]銅合金材料具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度以及較好的導(dǎo)電性能，加之生產(chǎn)成本相對(duì)低廉，因而被廣泛應(yīng)用于電極觸頭、電極臂、電機(jī)換向器、電子電訊用連接器、端子、繼電器及引線(xiàn)框架等制造業(yè)領(lǐng)域。
[0003]然而隨著集成電路等工業(yè)產(chǎn)品向高密度、小型化、多功能化發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)于作為基礎(chǔ)材料的銅合金的強(qiáng)度、導(dǎo)電性能也提出了越來(lái)越高的要求。對(duì)于銅合金兼具優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性能的更高要求，沉淀硬化是一種較為有效的改善銅合金性能的方法，特別是銅鎳磷體系的銅合金，其沉淀硬化能力較為突出，獲得了較多的研究和應(yīng)用，例如與利文獻(xiàn)CN200880126328.0就公開(kāi)了一種銅鎳磷體系的沉淀硬化型銅合金。
[0004]然而現(xiàn)有的沉淀硬化型銅合金都需要迚行長(zhǎng)時(shí)間的熱處理以改善合金性能，從而得到滿(mǎn)足要求的銅合金，例如CN200880126328.0中的制備工序中就包括了將冷軋后的銅合金迚行至少2小時(shí)的熱處理。這樣的制備工藝丌但在生產(chǎn)效率上存在缺陷，在成本上也是丌經(jīng)濟(jì)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的即在于提供一種銅合金組成合理、性能優(yōu)異的沉淀硬化型銅合金。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一、配料:以重量百分比為 0.15-0.2N1、0.15-0.2Fe、0.09-0.12Ρ、0.1-0.15Ζη、
0.25-0.3Sn、余量為Cu和丌可避免的雜質(zhì)配取原料，其中須滿(mǎn)足(Ni+Fe):P=3_3.5，所述原料為純度為99.99%無(wú)氧銅和純度為99.9%的各合金元素的粉末；
[0008]二、熔煉:將配好的原料在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下于高頻爐中迚行熔煉，所述熔煉為先將Cu,Zn,Sn混合置入爐中，將溫度升至1230_1250°C并持續(xù)攪拌熔體充分混合，隨后加入N1、Fe和P，繼續(xù)升溫至1280-130(TC并保溫迚行熔煉，熔煉后澆鑄銅合金錠；
[0009]三、熱軋加工:將銅合金錠加熱到950_980°C后迚行熱軋加工到所需厚度，終軋溫度控制在730-750°C ；
[0010]四、冷軋加工:將熱軋加工的銅合金經(jīng)銑面去除氧化皮后迚行70-75%壓下率的冷軋加工；
[0011]五、 退火處理+冷軋加工:將冷軋加工得到的銅合金在570-600°C的條件下退火處理1.5-2min后，再次迚行40-45%壓下率的冷軋加工，隨后降低退火溫度至530_550°C再次退火處理1.5-2min后，再迚行40-45%壓下率的冷軋加工，隨后在530_550°C再次退火處理1.5-2min后，再迚行40-45%壓下率的冷軋加工到所需厚度，最終在380-400°C條件退火2-3min得到沉淀硬化型銅合金。[0012]其中優(yōu)選的，所述熱軋加工到所需厚度為1.5_2mm，熱軋加工的道次至少為6。
[0013]迚一步優(yōu)選的，所述退火處理+冷軋加工中，最終冷軋加工到所需厚度為
0.2-0.4mm。
[0014]迚一步優(yōu)選的，合金元素含量為0.17N1、0.17Fe、0.1P。
[0015]迚一步優(yōu)選的，合金元素Zn的含量為0.12。
[0016]迚一步優(yōu)選的，合金元素Sn的含量為0.28。
[0017]迚一步優(yōu)選的，退火處理+冷軋加工中，第一次退火的溫度為580°C，退火時(shí)間為
1.8min ;后兩次退火的溫度為540°C，退火時(shí)間為1.8min ;最終退火的溫度為380°C，退火時(shí)間為2min。
[0018]迚一步優(yōu)選的，退火處理+冷軋加工中，冷軋加工的壓下率為43%。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:選擇了鎳鐵磷銅沉淀強(qiáng)化型合金體系，優(yōu)化了各合金元素的配比，并適量添加了 Zn、Sn合金元素，控制退火溫度、退火時(shí)間以及冷軋工藝參數(shù)，縮短了熱處理時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)獲得兼具優(yōu)異力學(xué)性能和導(dǎo)電性能的沉淀硬化型銅合金。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1-6，以及對(duì)比例1*-8*:
[0021]一、配料:以表1所示的重量百分比配取原料，所述原料為純度為99.99%無(wú)氧銅和純度為99.9%的各合金元素的粉末；
[0022]二、熔煉:將配好的原料在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下于高頻爐中迚行熔煉，所述熔煉為先將Cu,Zn, Sn混合置入爐中，將溫度升至1240°C并持續(xù)攪拌熔體充分混合，隨后加入N1、Fe和P，繼續(xù)升溫至1300°C并保溫迚行熔煉，熔煉后澆鑄得到Φ30mm，長(zhǎng)200mm的銅合金錠；
[0023]三、熱軋加工:將銅合金錠加熱到960°C后迚行6道次熱軋加工到8_，終軋溫度控制在740 0C ；
[0024]四、冷軋加工:將熱軋加工的銅合金經(jīng)銑面去除氧化皮后迚行75%壓下率的冷軋加工；
[0025]五、退火處理+冷軋加工:將冷軋加工得到的2mm厚的銅合金在570°C的條件下退火處理1.5min后，再次迚行40%壓下率的冷軋加工，隨后降低退火溫度至530°C再次退火處理1.5min后，再迚行40%壓下率的冷軋加工，隨后在530°C再次退火處理1.5min后，再迚行40%壓下率的冷軋加工到所需厚度，最終在380°C條件退火2min得到沉淀硬化型銅合金。
[0026]表1
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種兼具優(yōu)異力學(xué)性能和導(dǎo)電性能的沉淀硬化型銅合金，其特征在于由以下制備步驟制備得到: 一、配料:以重量百分比為0.15-0.2N1、0.15-0.2Fe、0.09-0.12P、0.1-0.15Zn、0.25-0.3Sn、余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)配取原料，其中須滿(mǎn)足(Ni+Fe):P=3_3.5，所述原料為純度為99.99%無(wú)氧銅和純度為99.9%的各合金元素的粉末； 二、熔煉:將配好的原料在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下于高頻爐中進(jìn)行熔煉，所述熔煉為先將Cu、Zn、Sn混合置入爐中，將溫度升至1230-1250°C并持續(xù)攪拌熔體充分混合，隨后加入N1、Fe和P，繼續(xù)升溫至1280-130(TC并保溫進(jìn)行熔煉，熔煉后澆鑄銅合金錠； 三、熱軋加工:將銅合金錠加熱到950-980°C后進(jìn)行熱軋加工到所需厚度，終軋溫度控制在 730-750 0C ； 四、冷軋加工:將熱軋加工的銅合金經(jīng)銑面去除氧化皮后進(jìn)行70-75%壓下率的冷軋加工； 五、退火處理+冷軋加工:將冷軋加工得到的銅合金在570-600°C的條件下退火處理1.5-2min后，再次進(jìn)行40-45%壓下率的冷軋加工，隨后降低退火溫度至530_550°C再次退火處理1.5-2min后，再進(jìn)行40-45%壓下率的冷軋加工，隨后在530_550°C再次退火處理1.5-2min后，再進(jìn)行40-45%壓下率的冷軋加工到所需厚度，最終在380-400°C條件退火2-3min得到沉淀硬化型銅合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述熱軋加工到所需厚度為1.5-2mm,熱軋加工的道次至少為6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅合金，其特征在于:所述退火處理+冷軋加工中，最終冷軋加工到所需厚度為0.2-0.4mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅合金，其特征在于:合金元素含量為0.17N1、0.17Fe、0.1P。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅合金，其特征在于:合金元素Zn的含量為0.12。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅合金，其特征在于:合金元素Sn的含量為0.28。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅合金，其特征在于:退火處理+冷軋加工中，第一次退火的溫度為580°C,退火時(shí)間為1.8min ;后兩次退火的溫度為540°C,退火時(shí)間為1.8min ;最終退火的溫度為380°C，退火時(shí)間為2min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅合金，其特征在于:退火處理+冷軋加工中，冷軋加工的壓下率為43%。
【文檔編號(hào)】C22C9/00GK103667770SQ201310615751
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】毛秧群 申請(qǐng)人:余姚市士森銅材廠