一种高性能锡磷青铜带及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能锡磷青铜带及其生产方法，各元素的重量百分含量分别为：Sn 9～11％；P0.03～0.35％；Zn≤0.2％；Fe≤0.1％；Pb≤0.2％；余量为铜。通过严格控制锡磷青铜合金的铸造工艺、轧制工艺、退火工艺，生产出锡含量在9～11％的高性能锡磷青铜带合金产品，满足IT行业以及电子通讯行业高弹性、高强度、高硬度铜合金的应用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高性能锡磷青铜带及其生产方法。
技术介绍
锡磷青铜具有高的强度；优良的弹性；耐蚀、耐磨、抗磁；易钎焊、电镀；以及良好的加工性能，是目前应用最广泛、最重要、最经济的弹性铜合金材料，在电子、电气设备中被广泛用于制作各种接插件、连接件、继电器、接触器、导线端子、触头和弹簧等元器件。当前，广泛应用于新兴领域电子产品的锡磷青铜带材必须具有均匀性能、高表面质量和高尺寸精度。但是目前在锡磷青铜生产中存在以下难题：针对铸造工艺,铸造高性能锡磷青铜合金组织中存在显微缩松、枝晶偏析和反偏析的问题是需要解决的首要问题；轧制工艺，高性能薄带产品要求大加工率轧制，产品性能才能达到要求，但相对厚带而言，同样的加工率下，薄带轧制的绝对压下量会有所增大，因此，薄带轧制工艺的道次分配是轧制的难点；退火工艺，退火引起的粘结极易影响轧制时的公差和轧制安全，尤其是薄带产品。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种高性能锡磷青铜带及其生产方法，通过严格控制锡磷青铜合金的铸造工艺、轧制工艺、退火工艺，生产出锡含量在9～11％的高性能锡磷青铜带合金产品，满足IT行业以及电子通讯行业高弹性、高强度、高硬度铜合金的应用要求。一种高性能锡磷青铜带，按重量百分比含有以下物质：Sn9～11％；P0.03～0.35％；Zn≤0.2％；Fe≤0.1％；Pb≤0.2％；余量为铜。其中P的重量百分含量优选为0.1～0.2％。一种高性能锡磷青铜带的生产方法，包括以下工艺：熔铸——双面铣面——粗轧机开坯轧制——裁边——罩式炉中间退火——脱脂清洗——精轧机留底轧制——气垫炉留底退火——精轧机成品轧制——罩式炉成品退火——脱脂清洗——矫直板形——成品分条、包装。所述熔铸工艺中采用水平连铸，其牵引工艺参数为：引拉升降加速度均为66～68mm/s2，引拉长度为13～14mm，引拉速度为13～28mm/s，停顿时间2500～2800ms，反升降加速度均为60～62mm/s2，反推长度1.0～2.0mm，反推速度9～12mm/s。进一步地，所述牵引工艺参数优选为：引拉升降加速度均为66mm/s2，引拉长度为13mm，引拉速度为28mm/s，停顿时间2800ms，反升降加速度均为60mm/s2，反推长度2.0mm，反推速度9mm/s。精轧机成品轧制工艺采用3-4道次，首道次加工率为20％～25％，其余道次按2-4个加工率逐渐递减的分配方法；张力按前道次张力大于后道次张力设定，前者大于后者10-25KN；第一道次张力为40～45KN。采用该工艺可以获得稳定的轧制，解决轧制过程中的薄带易断带的问题。所述气垫炉留底退火工艺参数为：退火温度为700～720℃，退火速度为45～49m/min；控制留底料的抗拉强度在400～410Mpa之间。进一步地，所述气垫炉留底退火工艺参数优选为：退火温度为720℃，退火速度为47m/min；控制留底料的抗拉强度为406Mpa之间。所述罩式炉中间退火工艺参数为：退火温度为520～550℃，保温时间为6～8h。所述罩式炉成品退火工艺参数为：退火温度为480～520℃，保温时间为6～8h。在铸造工艺中，铸造锡磷青铜合金组织中存在显微缩松、枝晶偏析和反偏析的问题是需要解决的首要问题。稳定铸造温度，缩小保温炉的温度波动范围，热电偶的安装是关键，在安装时必须将热电偶伸入到保护套顶端，使测量温度更接近铜水的实际温度。采用本专利技术的牵引工艺参数拉出的铸坯质量较稳定，表面较好，边部不易出现开裂现象，且成分较均匀。在轧制工艺中，由于高性能锡磷青铜产品锡含量较高，弹性好，当塑性变形量较大时，其加工硬化同时也非常明显。高性能薄带产品要求大加工率轧制，产品性能才能达到要求，但相对厚带而言，同样的加工率下，薄带轧制的绝对压下量会有所增大，因此，薄带轧制工艺的道次分配是轧制的难点。轧制高性能薄带的特点是绝对压下量小、相对压下量大，轧辊呈负辊缝，轧制力较大，经常会出现轧制压力极限报警；轧制前后张力要小，避免张力过大造成断带。因此，避免轧制过压力现象，轧制薄带时轧制规程选择3-4个道次，道次分配采用小的道次加工率，首道次加工率不超过25％，其余道次按2-4个加工率逐渐递减的分配方法。张力按前张力大于后张力设定，前者大于后者10-25KN。采用该工艺可以获得稳定的轧制，解决轧制过程中的薄带易断带的问题。在退火工艺中，退火引起的粘结极易影响轧制时的公差和轧制稳定性，①为解决在制料的罩式炉退火的粘结问题，粗轧机在轧制在制料的最后一道次时使用15～20KN小张力轧制，以减轻罩式炉退火粘结。同时将退火后的在制料安排脱脂清洗及松卷，避免中轧轧制时因粘结造成断带和公差不稳的问题；②为解决留底料罩式炉退火的粘结问题，采用气垫炉退火，该台设备特点是改变罩式炉的成卷固定退火的方式，采用展开式连续退火方式，利用高温使材料晶粒快速再结晶，从而避免了成品轧制时的粘结问题，保证了成品的表面质量、公差质量和轧制稳定性。本专利技术通过调整铸造工艺、轧制工艺、热处理工艺，成功生产出高性能锡磷青铜薄带产品，满足了高端客户的要求，本产品的开发大大提高了原有锡磷青铜C5191、C5210的机械性能。高性能锡磷青铜带生产中，采用的各工艺的参数如下表1所述：表1具体实施方式一种高性能锡磷青铜带，按重量百分比含有以下物质，如表2所示：表2SnPFePbZnCu实施例19.0％0.1％0.005％0.005％0.003％余量实施例29.5％0.2％0.007％0.15％0.005％余量实施例310.0％0.03％0.003％0.10％0.10％余量实施例410.5％0.15％0.002％0.008％0.15％余量实施例511.0％0.35％0.1％0.2％0.2％余量实施例1一种高性能锡磷青铜带，按重量百分比含有表2中实施例1所示的物质。上述高性能锡磷青铜带的生产方法，包括以下工艺：熔铸——双面铣面——粗轧机开坯轧制——裁边——罩式炉中间退火——脱脂清洗——精轧机留底轧制——气垫炉留底退火——精轧机成品轧制——罩式炉成品退火——脱脂清洗——矫直板形——成品分条、包装；各工艺的参数如表3中的实施例1所示。一种高性能锡磷青铜带的生产方法，其中各工艺的参数如表3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能锡磷青铜带，其特征在于，所述锡磷青铜带按重量百分比含有以下物质：Sn 9～11％；P 0.03～0.35％；Zn≤0.2％；Fe≤0.1％；Pb≤0.2％；余量为铜。

【技术特征摘要】
1.一种高性能锡磷青铜带，其特征在于，所述锡磷青铜带按重量百分比含有以下物质：Sn9～11％；P
0.03～0.35％；Zn≤0.2％；Fe≤0.1％；Pb≤0.2％；余量为铜。
2.根据权利要求1所述的高性能锡磷青铜带，其特征在于，所述P的重量百分含量为0.1～0.2％。
3.根据权利要求1所述的高性能锡磷青铜带的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下工艺：熔
铸——双面铣面——粗轧机开坯轧制——裁边——罩式炉中间退火——脱脂清洗——精轧机留底轧制
——气垫炉留底退火——精轧机成品轧制——罩式炉成品退火——脱脂清洗——矫直板形——成品分
条、包装。
4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述熔铸工艺中采用水平连铸，其牵引工艺参数为：
引拉升降加速度均为66～68mm/s2，引拉长度为13～14mm，引拉速度为13～28mm/s，停顿时间
2500～2800ms，反升降加速度均为60～62mm/s2，反推长度1.0～2.0mm，反推速度9～12mm/s。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述牵引工艺参数为：引拉升降加速度均为66mm/s2，
引拉长度为13mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵莉，谢宁，
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