一种Cu-Ni-Si-La合金板带及其短流程制备方法技术

本发明专利技术属于材料及制备加工技术领域，具体涉及一种Cu

【技术实现步骤摘要】
一种Cu
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Ni
‑
Si
‑
La合金板带及其短流程制备方法


[0001]本专利技术属于材料及制备加工
，具体涉及一种Cu
‑
Ni
‑
Si
‑
La合金板带及其短流程制备方法。

技术介绍

[0002]随着半导体行业的蓬勃发展，其在国民经济和电子信息领域作用日益凸显，而引线框架作为集成电路封装和半导体元器件的重要组件，其材料的加工制备更是受到国内外学者的广泛关注和研究的热点。引线框架在起到固定和支撑芯片的作用的同时还需要传输电信号和为元器件散热。随着电子工业高速发展，尤其是微电子工业，集成度越来越高，产业规模越来越大，对引线框架的性能和产量也提出了更高的要求。Cu
‑
Ni
‑
Si系列合金由于其高强度、高弹性、良好的疲劳性和耐热性，以及高导电性和抗应力松弛等特点，逐渐成为引线框架生产的重要材料。国内外针对Cu
‑
Ni
‑
Si系列合金的加工方法的研究主要集中在保证使用性能的同时缩短工艺流程，提高生产效率，并提出了诸多加工制备方法。
[0003]专利申请CN103146950A“一种Cu
‑
Ni
‑
Si系弹性铜合金及其制备方法”，针对Cu
‑
Ni
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Si系弹性铜合金提出了熔铸
→
连铸
→
冷轧
→
热轧
→r/>酸洗
→
冷轧
→
固溶处理
→
酸洗
→
精轧
→
时效制备方法得到了超高强、高导电和高抗应力松弛的Cu
‑
Ni
‑
Si系弹性铜合金。通过省去均匀化退火和降低固溶温度，达到节能降耗，降低生产成本的目的。
[0004]专利申请CN101333610B“超高强、高导电Cu
‑
Ni
‑
Si系弹性铜合金及其制备方法”，针对电子工业中高性能导电弹性器件，提出了非真空二次重熔、铸锭
→
均匀化处理
→
热轧
→
双级固溶
→
冷轧
→
时效处理加工工艺使得合金元素充分固溶到基体中，同时在冷轧后较短时间时效便可使合金获得良好的力学性能，以此达到节能的目的。
[0005]上述专利，通过改变加工工艺流程及参数，达到Cu
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Ni
‑
Si系综合性能的目的。但传统熔铸方式无法实现连续化生产，且Cu
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Ni
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Si
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La合金热轧温度升高，组织无法得到有效细化，能耗较高。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供一种Cu
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Ni
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Si
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La合金板带及其短流程制备方法，在保证满足引线框架和高端电子元器接插件铜合金强度和导电性能的前提下，缩短工艺流程，实现引线框架和电子元器插接件铜合金低成本、低能耗、低排放、高性能短流程制备。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种Cu
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Ni
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Si
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La合金板带，按质量百分数计，合金成分如下：Ni为2.8～3.2％，Si为0.6～0.8％，La为0.01～0.5％，基体Cu余量。
[0009]所述的Cu
‑
Ni
‑
Si
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La合金板带，优选的，按质量百分数计，合金成分如下：Ni为3.0～3.1％，Si为0.65～0.7％，La为0.04～0.05％，基体Cu余量。
[0010]所述的Cu
‑
Ni
‑
Si
‑
La合金板带的短流程制备方法，包括如下步骤：
[0011](1)连续铸造；
[0012](2)连续挤压；
[0013](3)冷轧；
[0014](4)时效。
[0015]所述的Cu
‑
Ni
‑
Si
‑
La合金板带的短流程制备方法，连续铸造特征为：按比例称取纯度大于99.96wt％的电解Cu、纯度大于99.96wt％的电解Ni、纯度大于99.99wt％的多晶Si烘干后加入炉中熔化，保温后进行连续铸造制成直径为12～30mm的铸杆，连续铸造包括下引连续铸造、上引连续铸造或水平连续铸造。
[0016]所述的Cu
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Ni
‑
Si
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La合金板带的短流程制备方法，连续挤压特征为：首先将纯铜杆加热至600～800℃，作为引杆放入挤压机进行挤压预热，然后将室温状态的Cu
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Ni
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Si
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La合金铸杆放入挤压机，借助挤压产热进行平板连续挤压或U型板连续挤压；其中，平板连续挤压成品板材宽度为30～200mm，U型板连续挤成品板材宽度为120～420mm，厚度为10～18mm，挤压轮转速为0.3～0.8rad/s。
[0017]所述的Cu
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Ni
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Si
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La合金板带的短流程制备方法，冷轧和时效特征为：冷轧单道次变形量为15％～30％，总变形量为80％～95％；时效温度350℃～650℃，时效时间为0.5h～12h。
[0018]所述的Cu
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Ni
‑
Si
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La合金板带的短流程制备方法，冷轧和时效配合进行以提高板材综合性能，包括一级、二级及多级冷轧
‑
时效工艺，具体加工流程：(1)一级冷轧工艺：冷轧
→
时效；(2)二级冷轧工艺：冷轧
→
一级时效
→
冷轧
→
二级时效；(3)多级工艺：冷轧
→
一级时效
→
冷轧
→
二级时效
→
冷轧
→
三级时效
…
等依此类推。
[0019]本专利技术的设计思想是：
[0020]本专利技术提出连续铸造
→
连续挤压
→
冷轧
→
时效，采用连续铸造工艺提高生产效率，并采用连续挤压代替常规热轧和固溶工艺，利用材料自身产热保证连挤过程顺利进行，并完成固溶处理。另外，引入塑性大变形充分细化板带组织，极大简化工艺流程同时保证材料综合性能表现，降低生产过程中的能量消耗，力图在生产中降低成本节能减排，符合可持续发展的要求和科技发展的趋势。
[0021]在本专利技术的合金成分设计中，优选控制合金元素成分如下：Ni为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Cu
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Ni
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Si
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La合金板带，其特征在于，按质量百分数计，合金成分如下：Ni为2.8～3.2％，Si为0.6～0.8％，La为0.01～0.5％，基体Cu余量。2.根据权利要求1所述的Cu
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Ni
‑
Si
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La合金板带，其特征在于，优选的，按质量百分数计，合金成分如下：Ni为3.0～3.1％，Si为0.65～0.7％，La为0.04～0.05％，基体Cu余量。3.一种权利要求1或2所述的Cu
‑
Ni
‑
Si
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La合金板带的短流程制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)连续铸造；(2)连续挤压；(3)冷轧；(4)时效。4.根据权利要求3所述的Cu
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Ni
‑
Si
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La合金板带的短流程制备方法，其特征在于，连续铸造特征为：按比例称取纯度大于99.96wt％的电解Cu、纯度大于99.96wt％的电解Ni、纯度大于99.99wt％的多晶Si烘干后加入炉中熔化，保温后进行连续铸造制成直径为12～30mm的铸杆，连续铸造包括下引连续铸造、上引连续铸造或水平连续铸造。5.根据权利要求3所述的Cu
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Ni
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Si
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La合金板带的短流程制备方法，其特征在于，连续挤压特征为：首先将纯铜杆加热至600～8...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋鸿武，陈帅峰，张士宏，苏泽琪，邓偲瀛，王松伟，张孟枭，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：