一种改善铜合金带材内应力均匀性的方法技术

本发明专利技术公开了一种改善铜合金带材内应力均匀性的方法，属于铜合金技术领域，针对铜合金凝固过程中析出相析出过程进行热力学计算，确定出不同析出相的析出温度；对合金凝固过程进行数值模拟，确定熔铸温度为T1、半连续铸造温度T2和热轧温度T3；在T1的条件下进行熔铸，然后在T2的条件半连续铸造制备出板坯，将板坯在T3的条件下保温2

【技术实现步骤摘要】
一种改善铜合金带材内应力均匀性的方法


[0001]本专利技术属于铜合金
，具体涉及一种改善铜合金带材内应力均匀性的方法。

技术介绍

[0002]铜合金是以纯铜为基体并加入一种或几种其他元素构成的合金，常用的铜合金包括黄铜、青铜和白铜。铜合金在电气工业、电子工业、交通工业、轻工业、建筑业和航天等领域应用广泛，铜合金加工材产品主要包括板材、带材、排材、管材、棒材、箔材和线材等，下游企业可以直接购买铜合金加工材产品进行生产加工，其中铜合金带材为了便于运输会加工成卷，一般经过预拉伸或者锻打的方式消除其中的大部分内应力，但是不可能完全消除。
[0003]内应力是指当外部荷载去掉之后仍然存在与物体内部的应力，是由于材料内部宏观或微观组织发生了不均匀的体积变化而产生的。铜合金带材上不均匀的内应力会给下游生产企业带来一定技术上的难题，在加工时铜合金带材会出现形变的情况，导致最终产品质量受到影响。同样，C72900铜镍锡合金带材因为其不均匀的内应力产生屈曲褶皱，或者导致其产品在高温下产生应力松弛，使用性能下降。
[0004]为了保证C72900铜镍锡合金产品的使用性能，所以提出一种改善铜合金带材内应力均匀性的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种改善铜合金带材内应力均匀性的方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种改善铜合金带材内应力均匀性的方法，包括热力学计算和数值模拟、熔铸、热轧、粗轧、固溶、中轧、振动时效处理、精轧、张力退火、清洗、干燥、张力卷制和热时效处理。
[0008]首先，针对铜合金凝固过程中析出相析出过程进行热力学计算，确定出不同析出相的析出温度；对合金凝固过程进行数值模拟，确定熔铸温度为T1、半连续铸造温度T2和热轧温度T3。
[0009]进一步地，T2＝T1
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100℃；T3＝T1
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350℃。
[0010]在T1的条件下进行熔铸，然后在T2的条件半连续铸造制备出板坯，将板坯在T3的条件下保温2
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4h进行热轧，控制板坯热轧的断面收缩率不低于80％；在100℃/s的降温速度下将热轧后的板坯冷却至室温，然后进行粗轧，控制粗轧的断面收缩率不低于70％；粗轧后进行固溶，固溶后进行中轧，中轧的断面收缩率为20
‑
90％，中轧后获得厚度为3
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5cm的板带；将板带在共振频率为40
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60Hz的条件下振动时效处理3
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5mi n，然后进行精轧，得到厚度为1
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1.5mm的铜合金带材，最后进行精轧后处理，得到残余内应力分布均匀的铜合金带材。
[0011]进一步地，铜合金为C72900铜镍锡合金。
[0012]进一步地，通过模拟软件JMatPro进行热力学计算和数值模拟。
[0013]进一步地，固溶的条件为在900
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940℃进行第一阶段固溶，在945
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955℃进行第二阶段固溶，在960
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980℃进行第二阶段固溶，在985
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1000℃进行第四阶段固溶。
[0014]进一步的，精轧后处理的方法具体为：将铜合金带材通过第一张力辊组牵伸，使铜合金带材的变形抗力降低，并且使铜合金带材的厚度均一，然后通过隧道炉在350
‑
450℃的条件下退火5
‑
15min，使铜合金带材的内应力保持均匀；退火后将铜合金带材用铜光亮剂进行清洗，再用隧道式烘干设备进行干燥，然后通过第二张力辊组牵伸，防止铜合金带材产生屈曲褶皱，最后将铜合金带材卷绕，在350
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450℃和氩气保护的条件下，用时效炉热时效处理10
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20min。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]本专利技术改善铜合金带材内应力均匀性的方法对合金凝固过程中析出相析出过程进行热力学计算，确定出不同析出相的析出温度，并且通过对合金凝固过程进行数值模拟，最终对熔铸、半连续铸造和热轧的参数进行优化，有利于消除铜合金带材的元素偏析问题，并且有利于改善铜合金带材内应力均匀性的问题，得到残余内应力分布均匀的铜合金带材，防止铜合金带材产生屈曲褶皱，有利于提升产品质量。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]实施例1
[0019]一种改善铜合金带材内应力均匀性的方法，包括热力学计算和数值模拟、熔铸、热轧、粗轧、固溶、中轧、振动时效处理、精轧、张力退火、清洗、干燥、张力卷制和热时效处理，具体如下：
[0020]步骤一：采用模拟软件JMatPro针对C72900铜镍锡合金凝固过程中析出相析出过程进行热力学计算，确定出不同析出相的析出温度。
[0021]步骤二：对合金凝固过程进行数值模拟，确定熔铸温度为1300
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1350℃，然后在1200
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1250℃的条件半连续铸造制备出板坯，将板坯在950
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1000℃的条件下保温2
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4h进行热轧，控制板坯热轧的断面收缩率不低于80％；在100℃/s的降温速度下将热轧后的板坯冷却至室温，然后进行粗轧，控制粗轧的断面收缩率不低于70％；粗轧后进行固溶，固溶的条件为在900
‑
940℃进行第一阶段固溶，在945
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955℃进行第二阶段固溶，在960
‑
980℃进行第二阶段固溶，在985
‑
1000℃进行第四阶段固溶。
[0022]步骤三：固溶后进行中轧，中轧的断面收缩率为20
‑
90％，中轧后获得厚度为3
‑
5cm的板带；将板带在共振频率为40
‑
60Hz的条件下振动时效处理3
‑
5min，然后进行精轧，得到厚度为1
‑
1.5mm的C72900铜镍锡合金带材。
[0023]步骤四：将C72900铜镍锡合金带材通过第一张力辊组牵伸，使C72900铜镍锡合金带材的变形抗力降低，并且使C72900铜镍锡合金带材的厚度均一，然后通过隧道炉在350
‑
450℃的条件下退火5
‑
15min，使C72900铜镍锡合金带材的内应力保持均匀；退火后将C72900铜镍锡合金带材用铜光亮剂进行清洗，再用隧道式烘干设备进行干燥，然后通过第
二张力辊组牵伸，防止C72900铜镍锡合金带材产生屈曲褶皱，最后将C72900铜镍锡合金带材卷绕，在350
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善铜合金带材内应力均匀性的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：针对铜合金凝固过程中析出相析出过程进行热力学计算，确定出不同析出相的析出温度；对合金凝固过程进行数值模拟，确定熔铸温度为T1、半连续铸造温度T2和热轧温度T3；步骤二：在T1的条件下进行熔铸，然后在T2的条件半连续铸造制备出板坯，将板坯在T3的条件下保温2
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4h进行热轧，在100℃/s的降温速度下将热轧后的板坯冷却至室温，然后进行粗轧、固溶、中轧，获得厚度为3
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5cm的板带；步骤三：将板带在共振频率为40
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60Hz的条件下振动时效处理3
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5min，然后进行精轧，得到厚度为1
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1.5mm的铜合金带材，最后进行精轧后处理，得到残余内应力分布均匀的铜合金带材。2.根据权利要求1所述的一种改善铜合金带材内应力均匀性的方法，其特征在于，T2＝T1
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100℃；T3＝T1
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350℃。3.根据权利要求1所述的一种改善铜合金带材内应力均匀性的方法，其特征在于，所述热轧的断面收...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓明，方颖，刘杰，
申请(专利权)人：安徽绿能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：