一种高性能高强度铜带及其生产方法技术

本发明专利技术的一种高性能高强度铜带，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02‑0.04％，Ni：0.01‑0.02％，Si：0.01‑0.02％，Sm：0.002‑0.004％，其余为Cu。本发明专利技术的高性能高强度铜带及其生产方法，所得铜带具有高弹性和高导电率，且折弯成型性能及抗应力松弛特性优异，生产方法简单，可利用现有设备直接投入生产，生产成本低，易实现规模化生产，有良好的工业前景。

A High Performance and High Strength Copper Strip and Its Production Method

A high-performance and high-strength copper strip of the invention contains the following chemical constituents: Mg: 0.02 0.04%, Ni: 0.01 0.02%, Si: 0.01 0.02%, Sm: 0.002 0.004%, and the rest are copper. The high-performance and high-strength copper strip and its production method have high elasticity and high conductivity, excellent bending forming performance and stress relaxation resistance, simple production method, can be directly put into production using existing equipment, low production cost, easy to realize large-scale production, and has good industrial prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能高强度铜带及其生产方法
本专利技术涉及铜带制备领域，更具体地说，涉及一种高性能高强度铜带及其生产方法。
技术介绍
铜带是使用最为广泛，在铜制品中价格最为低廉的一个产品，很多铜带要求的硬度和机械性能都比较高，黄铜表面硬度必须达到HV170-190，甚至超过190，这个硬度已经是二元合金黄铜的极限，由于加工率很大，带来的后果是铜带板型很难控制，剪切后产生侧弯，影响客户使用。传统的改变铜带硬度的做法是通过轧制手段，提升加工率来实现，这种做法在加工过程中容易增加铜表面缺陷的概率，且由于铜本身存在加工极限，轧制到一定程度会损伤铜带导制材料报废。申请号201611026982.7公开了一种铜带的生产配方及其制备方法，包括以下工序：配料、熔铸、轧制、退火、酸洗、精整、成品包装和运输全覆盖工序，其配料含有铅、铁、锡、镍、铜、磷、锌，且铅含量≤0.01％、铁含量≤0.02％、锡含量≤0.02％、镍含量≤0.02％、磷含量为0.001-0.003％、铜含量为63.0-64.5％，余量为锌。申请号201510725538.3公开了一种黄铜带及其制备方法，该黄铜带含有以下重量百分比的元素：Cu68-72％；Sn≤0.06％；P≤0.001％；Ni≤0.002％；Pb≤0.002％；Fe≤0.002％；Al≤0.002％；余量为Zn。优选为：Cu69.68％；Sn0.054％；P0.0004％；Ni0.0012％；Pb0.0014％；Fe0.0019％；Al0.0011％；Zn30.26％。上述对于铜带的制备用了大量的原料，使得生产成本较高，且所得铜带的弹性和导电率均较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高性能高强度铜带及其生产方法，所得铜带具有高弹性和高导电率，且折弯成型性能及抗应力松弛特性优异，生产方法简单，可利用现有设备直接投入生产，生产成本低，易实现规模化生产，有良好的工业前景。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高性能高强度铜带，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02-0.04％，Ni：0.01-0.02％，Si：0.01-0.02％，Sm：0.002-0.004％，其余为Cu。优选的，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02％，Ni：0.01％，Si：0.02％，Sm：0.004％，其余为Cu。一种高性能高强度铜带的生产方法，包括以下步骤：(1)熔铸：按所述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；(2)热轧：将步骤(1)所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；(3)铣面：将步骤(2)得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；(4)冷轧：将步骤(3)得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；(5)轧制：将步骤(4)所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；(6)将步骤(5)所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得所述铜带。优选的，所述步骤(1)中原料分两次加入熔炉具体为：(11)先加入Cu和Ni，待Cu和Ni熔融后，保温1h；(12)待保温时间结束后，再加入Mg、Si和Sm，继续进行熔融以得到合金锭坯。优选的，所述步骤(2)中所述热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。优选的，所述步骤(4)中冷轧退火处理具体为：依次包括预热段、低温加热段、恒温保温段、高温加热段和冷却段；预热段：在200-300℃下预热1h；低温加热段：在300-450℃下加热0.5h，升温速率为300℃/h；恒温保温段：在450℃下保温2-3h；高温加热段：以升温速率为100℃/h的升温速率升温至650℃，在650℃下加热0.5h；冷却段：自然降温4-5h，风冷2-3h，再水冷至粗铜带出炉温度小于60℃。优选的，所述步骤(5)中轧制退火处理具体为：依次包括加速轧制退火、匀速轧制退火和减速轧制退火；加速轧制退火：温度为650±5℃，退火速度为25-35.5m/min，退火速率的加速效率为1m/min，加速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得一级精铜带；匀速轧制退火：将加速轧制退火处理后得到的一级精铜带进行匀速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为20m/min，匀速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得二级精铜带；减速轧制退火：将匀速轧制退火处理后得到的二级精铜带进行减速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为15-20m/min，退火速率的降速速率为0.5m/min，减速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得精铜带。优选的，所述酸洗液包括100-200ml/L的盐酸、5-6g/L的柠檬酸、4-5g/L的山梨酸和体积分数为75％的乙醇溶液；依次称取上述配方的盐酸、柠檬酸和山梨酸加入1L体积分数为75％的乙醇溶液中，搅拌，即得所述酸洗液。根据上述的技术方案，可以知道，本专利技术先加入Cu和Ni，再加入Mg、Ni、Si、Sm，铜镍合金能够无限固溶，镍元素具有细化晶粒和固溶强化的双重效果，有利于提高合金的力学性能，同时改变α相的形态，从而显著提高了铜带的强度、硬度、热稳定性和耐蚀性。稀土元素钐Sm能够净化熔体，提高熔体的致密度和流动性，有利于消除铸造的疏松组织缺陷，抑制β相共析分解及形成连续链状的粗大γ2颗粒，提高熔体的质量，Sm固溶于Mg和Si中再固溶与铜镍合金中，一方面可以起到固溶强化作用，另一方面还可以起到脱氧及改善熔体流动性的作用，以在Cu与Ni形成的晶界及晶内进行渗透位错，有效的阻碍位错运动，提高铜带的抗应力松弛性并抑制再结晶，从而提高材料的弹性。本专利技术低合金化铜带的制备方法步骤简单，采用多段的冷轧退火处理和轧制退火处理来消除铸态组织，铸坯经冷轧处理后，大块晶粒及枝晶组织均被轧制破碎，形成具有与轧制方向基本相一致的织构组织，通过多段而又柔和的退火处理，使得织构组织在保证一定的强度的情况下，取向性渐渐消除，避免了铜带性能沿轧制方向取向，从而使固溶相具有较好的横纵向性能，织构组织的晶粒尺寸随着轧制、退火的反复处理而越变越小，从而提高了产品的机械性能，保证了产品质量，晶粒越细小，将增加位错运动障碍的数目，使得晶粒之间的固溶更加的多向化，减小晶粒内位错塞积群的长度，使固溶相的屈强比提高。本专利技术的酸洗液，具有较高的抗菌性能和防腐性能，能够防止带材表面氧化且不会造成空气污染。具体实施方式本专利技术的产品、方法及应用已经通过较佳的实施例进行了面述，相关人员明显能再不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术。技术方案中所用原材料和仪器设备均可从市场购买，这里不再一一列举。实施例1一种高性能高强度铜带，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02％，Ni：0.01％，Si：0.02％，Sm：0.004％，其余为Cu。一种高性能高强度铜带的生产方法，包括以下步骤：(1)熔铸：按上述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能高强度铜带，其特征在于，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02‑0.04％，Ni：0.01‑0.02％，Si：0.01‑0.02％，Sm：0.002‑0.004％，其余为Cu。

【技术特征摘要】
1.一种高性能高强度铜带，其特征在于，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02-0.04％，Ni：0.01-0.02％，Si：0.01-0.02％，Sm：0.002-0.004％，其余为Cu。2.如权利要求1所述的一种高性能高强度铜带，其特征在于，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02％，Ni：0.01％，Si：0.02％，Sm：0.004％，其余为Cu。3.一种如权利要求1所述高性能高强度铜带的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)熔铸：按所述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；(2)热轧：将步骤(1)所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；(3)铣面：将步骤(2)得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；(4)冷轧：将步骤(3)得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；(5)轧制：将步骤(4)所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；(6)将步骤(5)所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得所述铜带。4.如权利要求3所述高性能高强度铜带的生产方法，其特征在于，所述步骤(1)中原料分两次加入熔炉具体为：(11)先加入Cu和Ni，待Cu和Ni熔融后，保温1h；(12)待保温时间结束后，再加入Mg、Si和Sm，继续进行熔融以得到合金锭坯。5.如权利要求3所述高性能高强度铜带的生产方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。6.如权利要求3所述高性能高强...

【专利技术属性】
技术研发人员：方文，李競凯，
申请(专利权)人：松阳县景顺实业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33