一种高强高弹铜合金箔材及其加工制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强高弹铜合金箔材及其加工制备方法，高强高弹铜合金箔材包括以下重量百分含量的组分：Ni 14.5~21.5%，Sn4.5~8.5%，Mn＜0.5%，Zn＜0.3%，其它杂质含量＜0.1%，余量为铜，所述的高强高弹铜合箔材金箔材的厚度为0.04~2mm。通过水平连铸

【技术实现步骤摘要】
一种高强高弹铜合金箔材及其加工制备方法


[0001]本专利技术属于铜合金带箔材制备
，具体涉及一种高强高弹铜合金箔材及其加工制备方法。

技术介绍

[0002]铜镍锡合金具有高强度、高耐磨性、高耐蚀性等一系列优异特性，尤其在海水、油气及高温高负载等恶劣条件下具有超高稳定性，而广泛地应用于载流弹性元件、接触弹簧、开关、转换器、端子类的元件领域，是航空航天、国防军工、海洋工程、通讯电子等领域急需的基础材料。
[0003]铜镍锡合金属于调幅分解强化型合金，在冷加工和时效工艺的作用下，使母相通过浓度起伏连续长大形成新相。脱溶分解后在晶粒范围内形成细微的成分呈周期变化的显微组织，成分起伏的两相保持共格而产生的弹性应变场能强烈阻止位错移动，形成高强高弹铜合金，从而能够良好的应用于弹性元件领域。
[0004]铜镍锡合金制备技术掌握在美国及日本等企业，国内铜镍锡合金产品全面依赖进口。国内多家单位及高校通过实验室小批量研发铜镍锡合金材料，并不能满足实际生产。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中铜镍锡合金生产工艺复杂，难以实现工业化生产的问题，本专利技术提供了一种高强高弹铜合金箔材及其加工制备方法，具有高效率、低成本的特点，满足各种弹性元件的使用要求。
[0006]本专利技术通过以下技术方案实现：一种高强高弹铜合金箔材，包括以下重量百分含量的组分：Ni 14.5~21.5%，Sn4.5~8.5%，Mn＜0.5%，Zn＜0.3%，其它杂质含量＜0.1%，余量为铜，所述的高强高弹铜合箔材金箔材的厚度为0.04~0.1mm。
[0007]进一步地，包括以下重量百分含量的组分：Ni 14.5~15.5%，Sn7.5~8.5%，Mn＜0.5%，Zn＜0.3%，其它杂质含量＜0.1%，余量为铜。
[0008]进一步地，包括以下重量百分含量的组分：Ni 20.5~21.5%，Sn4.5~5.5%，Mn＜0.5%，Zn＜0.2%，其它杂质含量＜0.1%，余量为铜。
[0009]本专利技术中，所述的高强高弹铜合金箔材的加工方法，包括以下步骤：（1）水平连铸：熔炼所需成分的铜合金，熔化物经搅拌、捞渣，取样分析后转入保温炉，采用拉
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停
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反推的水平连铸工艺拉铸成铸坯，铸造速度为80~120mm/min；（2）均匀化热处理：水平连铸后的铸坯进行均匀化处理，保温温度850~950℃，保温时间15~25h，出炉温度700
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800℃达到控制降温速率的目的，铸坯在950~400℃范围内降温速度20~40℃/s；（3）铣面：双面铣面，单面铣面量0.5~0.7mm；（4） 粗轧：粗轧开坯总加工率50
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60%，道次加工率依次降低，第一道次加工率25
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30%，最后道次加工率低于10%；（5）一次退火：一次退火采用二阶保温，一阶保温温度450℃/2h，二阶保温温度800℃/10h，升温速率50
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80℃/h，采用水冷降温至室温；（6）中轧：中轧总加工率50
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60%，道次加工率依次降低，第一道次加工率25
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30%，最后道次加工率低于15%；（7）二次退火：二次退火为气垫炉退火，二次退火温度680~750℃，卷取速度（即退火速度）为10~15mm/min温度为680~750℃，速度为10~15mm/min；（8）精轧：总加工率50%
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60%，道次加工率依次降低，第一道次加工率25
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30%，最后道次加工率低于10%；（9）成品轧：总加工率50%
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60%，单道次加工；（10）成品退火:300~500℃保温0.5~8h，升温速率100℃/h，炉冷方式；（11）后处理。
[0010]进一步地，步骤（3）铣面后带材的厚度为1~3 mm。
[0011]进一步地，步骤（10）中的后处理包括表面清洗钝化处理、拉弯矫直、分切和包装入库。
[0012]有益效果本专利技术制备的厚度为0.04~0.1mm的高强高弹铜合金箔材，通过水平连铸
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均匀化热处理
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铣面
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粗轧
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中间退火
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中轧
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中间退火
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精轧
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成品轧
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炸成品退火处理，精密控制各生产工序的条件和人为控制晶相相变，控制均匀化处理冷却速度，保证高温区快速冷却避免相变、低温区缓慢冷却避免热应力聚集，严格控制个道次加功率，具有高效率、低成本的特点，制备的强高弹铜合金箔材满足各种弹性元件的使用，实现产业化制备。
附图说明
[0013]图1为实施例1制备的高强高弹铜合金箔材外观图；图2为实施例2制备的高强高弹铜合金箔材外观图；图3为对比例1制备的高强高弹铜合金箔材外观图；图4为对比例2制备的高强高弹铜合金箔材外观图。
具体实施方式
[0014]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本专利技术的特征及优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。
[0015]实施例1实施例1所述的高强高弹铜合金箔材的成分（质量百分含量）为：Cu76.7%，Ni 15.0%，Sn7.65%，Mn0.354%，Zn0.117%，余量为杂质含量，所述的高强高弹铜合金箔材的厚度为0.04mm；（1）水平连铸：熔炼所需成分的铜合金，熔化物经搅拌、捞渣，取样分析后转入保温炉，采用拉
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停
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反推的水平连铸工艺拉铸成铸坯，铸造速度为120mm/min；（2）均匀化热处理：水平连铸后的铸坯进行均匀化处理，保温温度850℃，保温时间
25h，铸坯在950~400℃范围内降温速度40℃/s；在400~50℃范围内温降速度8℃/s；（3）铣面：双面铣面，单面铣面量0.5mm，铣面后合金的厚度为1.12mm；（4）粗轧：粗轧开坯总加工率60%，共6个道次，道次加工率依次降低，第一道次加工率30%，最后道次加工率9%，粗轧后厚度0.45mm（5）一次退火：一次退火采用二阶保温，一阶保温温度450℃/2h，二阶保温温度800℃/10h，升温速率80℃/h，采用水冷降温至室温；（6）中轧：中轧总加工率55%，共4个道次，道次加工率依次降低，第一道次加工率25%，最后道次加工率14%，中轧后厚度为0.2mm；（7）二次退火：使用气垫炉连续退火方式，二次退火温度680℃，卷取速度（即退火速度）为10mm/min；（8）精轧：总加工率60%，共4个道次，道次加工率依次降低，第一道次加工率30%，最后道次加工率8%，精轧后的厚度为0.08mm；（9）成品轧：加工率50%，单道次压下至目标厚度0.04mm；（10）时效处理:根据产品性能要求，温度450℃，退火时间6h，升温速率100℃/h；（11）后处理：表面清洗钝化处理、拉弯矫直、分切、包装入库。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强高弹铜合金箔材，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：Ni 14.5~21.5%，Sn4.5~8.5%，Mn＜0.5%，Zn＜0.3%，其它杂质含量＜0.1%，余量为铜，所述的高强高弹铜合箔材金箔材的厚度为0.04~0.1mm。2.根据权利要求1所述的高强高弹铜合金箔材，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：Ni 14.5~15.5%，Sn7.5~8.5%，Mn＜0.5%，Zn＜0.3%，其它杂质含量＜0.1%，余量为铜。3.根据权利要求1所述的高强高弹铜合金箔材，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：Ni 20.5~21.5%，Sn4.5~5.5%，Mn＜0.5%，Zn＜0.2%，其它杂质含量＜0.1%，余量为铜。4.一种权利要求1~3任一项所述的高强高弹铜合金箔材的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）水平连铸：熔炼所需成分的铜合金，熔化物经搅拌、捞渣，取样分析后转入保温炉，采用拉
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停
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反推的水平连铸工艺拉铸成铸坯，铸造速度为80~120mm/min；（2）均匀化热处理：水平连铸后的铸坯进行均匀化处理，保温温度850~950℃，保温时间15~25h，出炉温度700
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800℃达到控制降温速率的目的，铸坯在950~400℃范围内降温速度20~40℃/s；（3）铣面：双面铣面，单面铣面量0.5~0.7mm；（4）粗轧...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟庆平，蔡薇，郭丽丽，刘静，王艺儒，丁长涛，潘书绪，吕文波，马越，柴家立，
申请(专利权)人：中色奥博特铜铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：