一种高强度铜铁磷合金及其生产方法技术

技术编号:12678247 阅读:68 留言:0更新日期:2016-01-08 15:12
本发明专利技术公开了一种高强度铜铁磷合金及其生产方法,配方为Fe2.1%~2.6%;P 0.015%~0.15%;Zn 0.05%~0.20%;Pb≤0.03%;Ni0.01%~0.1%;Sn 0.01%~0.1%;Cu余量。与现有技术相比,本发明专利技术在原料配方中加入微量的Sn、Ni元素在合金中起到固溶强化作用,可以提高各状态下材料的强硬度约5%~10%。在生产过程中,本发明专利技术采用低温退火的条件,一方面固溶元素Sn、Ni的原子偏聚在加工硬化后产生的位错周围,钉扎位错,提高合金强度;另一方面,低温退火使组织中形成的短程有序结构和位错间交互作用,引起合金硬化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铜铁憐合金制造领域,具体设及一种高强度铜铁憐合金及其生产方 法。
技术介绍
铜铁憐合金C19400 合金成分:Fe2. 1 % ~2. 6 %;P0. 015 % ~0. 15 %;Zn 0.05%~0.20%;Pb0.03%;化余量。该合金经过铸造、热社、冷社、热处理、清洗、拉弯矫 等工序,制成成品。 JIS标准中根据性能不同分为不同状态。通常情况下0态硬度约为90-110HV,抗 拉强度330-380Mpa,导电率> 60%IACS;1/2H状态的产品硬度约为115-137HV,抗拉强度 365-4351口日,导电率>60%14〔5巧状态的产品硬度约为125-145^,抗拉强度415-4851口日, 导电率> 60 %IACS;邸状态的产品硬度约为135-150HV,抗拉强度460-505Mpa,导电率 > 60%IACS;甜状态的产品硬度约为140-155HV,抗拉强度480-525Mpa,导电率> 60% IACS;E甜状态下产品硬度约为150-170HV,抗拉强度约为505-590Mpa,导电率> 60 % IACS。一般该类合金制造成成品之后不再进行热处理。 但是,该类材料强硬度的提高是一个较为难解决的问题,一般情况下性能都偏向 于标准范围的下限。硬度难W达到160HVW上,抗拉强度难W达到540MpaW上,不能满足 市场需求。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术提供一种高强度铜铁憐合金,加入Ni元素和Sn元 素,提高了铜铁憐合金的强度。 本专利技术还提供了一种高强度铜铁憐合金的生产方法,结合加入的Ni元素和Sn元 素,控制低溫退火工艺,使生产的铜铁憐合金强度提高10%~15%。 本专利技术提供的一种高强度铜铁憐合金,包括W下重量百分比的元素:Fe2. 1%~ 2. 6%;P0. 015%~0. 15%;Zn0. 05%~0. 20%;Pb《0. 03%;化 0. 01%~0.l%;Sn 0. 01%~0. 1%;Cu余量。 进一步的,Ni含量为 0.OlO% ~0. 050% ; 进一步的,Sn含量为 0.Ol%~0. 050%。 本专利技术提供的一种高强度铜铁憐合金的生产方法,包括W下步骤:将原料按照配 方比混合,加热、铸造,热社、冷社、热处理、清洗、拉弯矫、热处理,制得成品;除成品退火工 艺外,其他工艺为现有工艺。成品退火工艺为:W1-5°C/min的加热速度加热到200-300°C, 保溫3个小时,随炉冷却,到50°CW下出炉,退火工艺保持氨气保护气氛。 阳011] 优选的,加热速度为1-3°C/min; 优选的加热到溫度为220-280°C。 进一步的,所述氨气保护气氛包括体积浓度75%的&和25%的N2。 本专利技术中,在原料配方中加入微量的Sn、Ni元素在合金中起到固溶强化作用,可 W提高各状态下材料的强硬度约5%~10%。在生产过程中,本专利技术采用低溫退火的条件, 一方面固溶元素Sn、Ni的原子偏聚在加工硬化后产生的位错周围,钉扎位错,提高合金强 度;另一方面,低溫退火使组织中形成的短程有序结构和位错间交互作用,引起合金硬化。 与现有技术相比,本专利技术提供的铜铁憐合金产品,在各种状态其机械性能提高约 5%~10%,同时保证导电率性能,不会使产品导电率降低到60%IACSW下。【具体实施方式】 实施例1 -种高强度铜铁憐合金,包括W下重量百分比的元素:Fe2.5%;P0.13%;Zn 0. 15%;Pb0. 03%;Ni0. 09%;Sn0. 1%;Cu余量。 一种高强度铜铁憐合金的生产方法,包括W下步骤:将原料按照配方比混合,加 热、铸造,热社、冷社、热处理、清洗、拉弯矫、热处理,制得成品;除成品退火工艺外,其他工 艺为现有工艺。成品退火工艺为:W2°C/min的加热速度加热到200°C,保溫3个小时,随 炉冷却,到50°CW下出炉,退火工艺保持氨气保护气氛。 实施例2 一种高强度铜铁憐合金,包括W下重量百分比的元素:Fe2.3%;P0. 15%;Zn 0. 2%;Pb0.02%;Ni0.04%;Sn0.06%;Cu余量。 一种高强度铜铁憐合金的生产方法,包括W下步骤:将原料按照配方比混合,加 热、铸造,热社、冷社、热处理、清洗、拉弯矫、热处理,制得成品;除成品退火工艺外,其他工 艺为现有工艺。成品退火工艺为:W3°C/min的加热速度加热到210°C,保溫3个小时,随 炉冷却,到50°CW下出炉,退火工艺保持氨气保护气氛。 阳0巧实施例3 一种高强度铜铁憐合金,包括W下重量百分比的元素:Fe2.1%;P0.1%;Zn 0. 1%;Pb0. 01%;Ni0. 06%;Sn0. 07%;Cu余量。 一种高强度铜铁憐合金的生产方法,包括W下步骤:将原料按照配方比混合,加 热、铸造,热社、冷社、热处理、清洗、拉弯矫、热处理,制得成品;除成品退火工艺外,其他工 艺为现有工艺。成品退火工艺为:W4°C/min的加热速度加热到210°C,保溫3个小时,随 炉冷却,到50°CW下出炉,退火工艺保持氨气保护气氛。 阳0巧]将实施例1-3制得的产品和传统工艺中的C19400合金的机械性能对比,结果见下 表1。【主权项】1. 一种高强度铜铁磷合金,其特征在于,所述高强度铜铁磷合金包括以下重量百分比 的元素疋 62.1%~2.6%屮0.015%~0.15%;2110.05%~0.20%丨13彡0.03% ;附 0? 01%~0? 1%;Sn0? 01%~0? 1%;Cu余量。2. 根据权利要求1所述的高强度铜铁磷合金,其特征在于,Ni含量为0. 010%~ 0. 050%。3. 根据权利要求1或2所述的高强度铜铁磷合金,其特征在于,Sn含量为0. 01 %~ 0. 050%。4. 一种权利要求1-3任一项所述的高强度铜铁磷合金的生产方法,包括以下步骤:将 原料按照配方比混合,加热、铸造,热乳、冷乳、热处理、清洗、拉弯矫、热处理,制得成品;其 特征在于,成品退火工艺为:以1-5°C/min的加热速度加热到200-300°C,保温3个小时,随 炉冷却,到50°C以下出炉,退火工艺保持氢气保护气氛。5. 根据权利要求4所述的高强度铜铁磷合金的生产方法,其特征在于,加热速度为 卜3°C/min〇6. 根据权利要求4或5所述的高强度铜铁磷合金的生产方法,其特征在于,加热到为温 度为 220-280 °C。7. 根据权利要求4或5所述的高强度铜铁磷合金的生产方法,所述氢气保护气氛包括 体积浓度75 %的氏和25 %的N2。【专利摘要】本专利技术公开了,配方为Fe2.1%~2.6%;P?0.015%~0.15%;Zn?0.05%~0.20%;Pb≤0.03%;Ni0.01%~0.1%;Sn?0.01%~0.1%;Cu余量。与现有技术相比,本专利技术在原料配方中加入微量的Sn、Ni元素在合金中起到固溶强化作用,可以提高各状态下材料的强硬度约5%~10%。在生产过程中,本专利技术采用低温退火的条件,一方面固溶元素Sn、Ni的原子偏聚在加工硬化后产生的位错周围,钉扎位错,提高合金强度;另一方面,低温退火使组织中形成的短程有序结构和位错间交互作用,引起合金硬化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度铜铁磷合金,其特征在于,所述高强度铜铁磷合金包括以下重量百分比的元素:Fe 2.1%~2.6%;P 0.015%~0.15%;Zn 0.05%~0.20%;Pb≤0.03%;Ni 0.01%~0.1%;Sn 0.01%~0.1%;Cu余量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:付真荣李岩叶东皇
申请(专利权)人:安徽鑫科新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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