一种高性能铜合金的制备方法技术

本发明专利技术提供一种高性能铜合金的制备方法，包括：合金成分控制在Sn:10％‑12％、Ti:0.5％‑1％、P:0‑0.2％、Zn:0.1％‑0.2％、Mg:0％‑0.02％，余量为Cu，进行水平连铸，铸造温度1250℃‑1350℃，采用拉‑停‑反推工艺，铸造铸坯；高温均匀化退火，退火温度630℃‑700℃，保温时间8‑10h；四面铣；然后进行粗轧－中轧－钟罩炉软化退火－清洗－中轧－气垫炉固溶－二十辊成品轧制－清洗－钟罩炉时效－清洗－拉弯矫直－成品剪切，包装入库。本发明专利技术所制得的高性能铜合金的抗拉强度≥700MPa、导电率≥10％、延伸率≥10％、晶粒度≤0.005mm，完全能满足耳机端子寿命测试要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能铜合金的制备方法
本专利技术属于手机用耳机端子的材料
，具体涉及一种高性能铜合金的制备方法。
技术介绍
目前手机用耳机一般由插孔和插头两部分组成。插孔部分由铁壳、塑胶、端子、绝缘底板组成，其在装入手机之前要将耳机座焊接在PCB板上。在环境温度25℃、相对湿度55％RH下，手动用耳机公端来回插入母端进行耳机座寿命插拔测试，要求初始及3000次寿命后，插入力0-20N，拔出力6-20N；5000次10000次寿命后，插入力及拔出力为3-20N，并且不出现裂纹或断裂。在耳机的组成部分中，对其使用寿命影响起决定作用的为其内部所用的端子，目前市场上端子所用的材质一般为锡磷青铜、黄铜及钛铜。锡磷青铜及黄铜测试寿命只能达到3000次，3000次测试后，拔出力≤6N，并且在端子弯折处出现裂纹，无法满足高端手机的要求。钛铜其力学性能及抗疲劳性能良好，能满足寿命测试10000次并且不出现裂纹和断裂，但是其不但价格昂贵而且只能进口，交货期长。因此，研发一种既经济又能满足耳机寿命测试要求的新材料，不仅是材料生产商未来发展的方向，同时也是市场的必然要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种高性能铜合金的制备方法，该方法所制得的高性能铜合金的抗拉强度≥700MPa、导电率≥10％、延伸率≥10％、晶粒度≤0.005mm，完全能满足耳机端子寿命测试要求。本专利技术是这样实现的：一种高性能铜合金的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：水平连铸：合金成分控制在Sn:10％-12％、Ti:.0.5％-1％、P：0％-0.2％、Zn:0.1％-0.2％、Mg：0％-0.02％，余量为Cu，进行水平连铸，铸造温度1250℃-1350℃，采用拉-停-反推工艺，铸造铸坯尺寸为厚度15.5mm-16mm、宽度430-450mm；步骤S2：高温均匀化退火：铸坯进行高温均匀化退火，退火温度630℃-700℃，保温时间8-10h；步骤S3：四面铣：铸坯退火后进行铣面；步骤S4：粗轧：铣面后转粗轧，由14.3mm轧至2mm，轧制工艺为14－11.5－9－7.5－6－3.7－2.9－2，共轧制7道次，轧制速度120-140米/分，前后张力控制在30-40KN；步骤S5：中轧：轧制2mm后再转中轧机由2mm轧至0.6mm，轧制工艺为2-1.4-1.1-0.9-0.75-0.6，轧制道次为5道次，轧制速度180-350米/分，前后张力控制在10-20KN；步骤S6：钟罩炉软化退火：轧制0.6mm后再转至钟罩炉进行软化退火，退火温度380-420℃，升温时间4-6h，保温时间5-7h；步骤S7：清洗：退火后转入清洗线清洗；步骤S8：中轧：清洗后转入中轧机轧至0.25mm，轧制工艺为0.6－0.4－0.3－0.25，轧制道次为3道次，轧制速度150-300米/分，前后张力控制在5-15KN；步骤S9：气垫炉固溶：轧至0.25mm后，转入气垫炉固溶，固溶温度780-820℃、退火速度30-40米/分，加热区风扇转速控制在800-1000r/min；步骤S10：二十辊成品轧制：0.25mm固溶后，转入二十辊精轧机由0.25mm轧至0.2mm成品，轧制道次为1道次，前后张力控制在3-5KN，轧制速度200-300米/分；步骤S11：清洗：轧制0.2mm后，转入清洗线进行清洗；步骤S12：钟罩炉时效：清洗后转钟罩炉进行时效处理，时效温度420-450℃，升温时间4-6h，保温时间5-7h；步骤S13：清洗：0.2mm成品时效后，转入清洗线清洗；步骤S14：拉弯矫直：清洗后转拉弯矫直，张力控制在0.1％-0.3％，速度100-150米/分；步骤S15：成品剪切，包装入库。进一步地，上表面铣0.8-0.9mm、下表面铣0.9-1.0mm，两侧面各铣1-2mm。进一步地，所述步骤S7中，清洗速度50-60米/分，研磨刷电流0.5-1.0A。本专利技术的优点在于：本专利技术通过在水平连铸时加入铜、锡、钛、磷、锌、镁等元素，将合金成分控制在Sn:10％-12％、Ti:.0.5％-1％、P:0％-0.2％、Zn:0.1％-0.2％、Mg:0％-0.02％，余量为Cu，后经过630-700℃的高温均匀化退火，退火后经过铣面，上表面铣0.8-0.9mm、下表面铣0.9-1.0mm，两侧面各铣1mm，铣面后经过冷轧由16mm开坯至2-3mm，之后经过3-5次中间软化退火及轧制，退火后轧制留底，后转入气垫炉高温快速固溶，固溶后转入钟罩炉进行时效处理，时效处理后采用适当加工率轧制成品厚度，后经过清洗、拉弯矫直生产至成品。采用此方法生产的成品，抗拉强度能达到≥700MPa、导电率≥12％、晶粒度≤0.005mm，完全能满足耳机端子寿命测试要求。【附图说明】下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的描述。图1是本专利技术的方法流程示意图。【具体实施方式】如图1所示，一种高性能铜合金的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：水平连铸：合金成分控制在Sn:10％-12％、Ti:.0.5％-1％、P:0％-0.2％、Zn:0.1％-0.2％、Mg:0％-0.02％，余量为Cu，进行水平连铸，铸造温度1250℃-1350℃，采用拉-停-反推工艺，铸造铸坯尺寸为厚度16mm、宽度450mm；步骤S2：高温均匀化退火：铸坯进行高温均匀化退火，退火温度630℃-700℃，保温时间8-10h；步骤S3：四面铣：铸坯退火后进行铣面，上表面铣0.8mm、下表面铣0.9mm，两侧面各铣1mm；步骤S4：粗轧：铣面后转粗轧，由14.3mm轧至2mm，轧制工艺为14－11.5－9－7.5－6－3.7－2.9－2，共轧制7道次，轧制速度120-140米/分，前后张力控制在30-40KN；步骤S5：中轧：轧制2mm后再转中轧机由2mm轧至0.6mm，轧制工艺为2-1.4-1.1-0.9-0.75-0.6，轧制道次为5道次，轧制速度180-350米/分，前后张力控制在10-20KN；步骤S6：钟罩炉软化退火：轧制0.6mm后再转至钟罩炉进行软化退火，退火温度380-420℃，升温时间4-6h，保温时间5-7h；步骤S7：清洗：退火后转入清洗线清洗，清洗速度50-60米/分，研磨刷电流0.5-1.0A；步骤S8：中轧：清洗后转入中轧机轧至0.25mm，轧制工艺为0.6－0.4－0.3－0.25，轧制道次为3道次，轧制速度150-300米/分，前后张力控制在5-15KN；步骤S9：气垫炉固溶：轧至0.25mm后，转入气垫炉固溶，固溶温度780-820℃、退火速度30-40米/分，加热区风扇转速控制在800-1000r/min；步骤S10：二十辊成品轧制：0.25mm固溶后，转入二十辊精轧机由0.25mm轧至0.2mm成品，轧制道次为1道次，前后张力控制在3-5KN，轧制速度200-300米/分；步骤S11：清洗：轧制0.2mm后，转入清洗线进行清洗；步骤S12：钟罩炉时效：清洗后转钟罩炉进行时效处理，时效温度420-450℃，升温时间4-6h，保温时间5-7h；步骤S13：清洗：0.2mm成品时效后，转入清洗线清洗；步骤S14：拉弯矫直：清洗后进行拉弯矫直，张力控制在0.1％-0.3％，速度100-150米/分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能铜合金的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1：水平连铸：合金成分控制在Sn:10％‑12％、Ti:.0.5％‑1％、P：0％‑0.2％、Zn:0.1％‑0.2％、Mg：0％‑0.02％，余量为Cu，进行水平连铸，铸造温度1250℃‑1350℃，采用拉‑停‑反推工艺，铸造铸坯尺寸为厚度15.5‑16mm、宽度430‑450mm；步骤S2：高温均匀化退火：铸坯进行高温均匀化退火，退火温度630℃‑700℃，保温时间8‑10h；步骤S3：四面铣：铸坯退火后进行铣面；步骤S4：粗轧：铣面后转粗轧，由14.3mm轧至2mm，轧制工艺为14－11.5－9－7.5－6－3.7－2.9－2，共轧制7道次，轧制速度120‑140米/分，前后张力控制在30‑40KN；步骤S5：中轧：轧制2mm后再转中轧机由2mm轧至0.6mm，轧制工艺为2－1.4－1.1－0.9－0.75－0.6，轧制道次为5道次，轧制速度180‑350米/分，前后张力控制在10‑20KN；步骤S6：钟罩炉软化退火：轧制0.6mm后再转至钟罩炉进行软化退火，退火温度380‑420℃，升温时间4‑6h，保温时间5‑7h；步骤S7：清洗：退火后转入清洗线清洗；步骤S8：中轧：清洗后转入中轧机轧至0.25mm，轧制工艺为0.6‑0.4‑0.3‑0.25，轧制道次为3道次，轧制速度150‑300米/分，前后张力控制在5‑15KN；步骤S9：气垫炉固溶：轧至0.25mm后，转入气垫炉固溶，固溶温度780‑820℃、退火速度30‑40米/分，加热区风扇转速控制在800‑1000r/min；步骤S10：二十辊成品轧制：0.25mm固溶后，转入二十辊精轧机由0.25mm轧至0.2mm成品，轧制道次为1道次，前后张力控制在3‑5KN，轧制速度200‑300米/分；步骤S11：清洗：轧制0.2mm后，转入清洗线进行清洗；步骤S12：钟罩炉时效：清洗后转钟罩炉进行时效处理，时效温度420‑450℃，升温时间4‑6h，保温时间5‑7h；步骤S13：清洗：0.2mm成品时效后，转入清洗线清洗；步骤S14：拉弯矫直：清洗后转拉弯矫直，张力控制在0.1％‑0.3％，速度100‑150米/分；步骤S15：成品剪切，包装入库。...

【技术特征摘要】
1.一种高性能铜合金的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1：水平连铸：合金成分控制在Sn:10％-12％、Ti:.0.5％-1％、P：0％-0.2％、Zn:0.1％-0.2％、Mg：0％-0.02％，余量为Cu，进行水平连铸，铸造温度1250℃-1350℃，采用拉-停-反推工艺，铸造铸坯尺寸为厚度15.5-16mm、宽度430-450mm；步骤S2：高温均匀化退火：铸坯进行高温均匀化退火，退火温度630℃-700℃，保温时间8-10h；步骤S3：四面铣：铸坯退火后进行铣面；步骤S4：粗轧：铣面后转粗轧，由14.3mm轧至2mm，轧制工艺为14－11.5－9－7.5－6－3.7－2.9－2，共轧制7道次，轧制速度120-140米/分，前后张力控制在30-40KN；步骤S5：中轧：轧制2mm后再转中轧机由2mm轧至0.6mm，轧制工艺为2－1.4－1.1－0.9－0.75－0.6，轧制道次为5道次，轧制速度180-350米/分，前后张力控制在10-20KN；步骤S6：钟罩炉软化退火：轧制0.6mm后再转至钟罩炉进行软化退火，退火温度380-420℃，升温时间4-6h，保温时间5-7h；步骤S7：清洗：退火后转入清洗线清洗；步骤S8：中轧：清洗后转入中轧机轧至0.25mm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘羽飞，周建辉，王矿金，陈春刚，
申请(专利权)人：福建紫金铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35