一种高强高导铜合金板带及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强高导铜合金板带及其制备方法，属于有色金属合金技术领域，包括以下步骤：S1、配料：配制原料；S2、熔炼：将原料熔化；S3、铸造：对熔体进行铸造；S4、热轧：对铸锭进行热轧；S5、固溶：对热轧坯料进行固溶；S6、铣面：去除固溶坯料表面氧化皮；S7、初轧：对铣面后的坯料进行初轧；S8、退火：对初轧板带进行退火处理；S9、精轧：对退火板带进行精轧；S10、退火：对精轧板带进行退火处理；本合金强化主要为变形强化+时效性强化，合金经时效处理后，组织中析出弥散分布的强化相，主要为单质Cr、Cu3Zr、NiX相，关键在于NiX组合调配，保证添加元素充分析出，尽量减少对电导率的影响。尽量减少对电导率的影响。尽量减少对电导率的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种高强高导铜合金板带及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有色金属合金
，具体是涉及一种高强高导铜合金板带及其制备方法。

技术介绍

[0002]强高导电铜合金是一种被广泛使用的功能材料，多被应用于制作引线框架、接触导线、磁场导体等电气工业中。但是随着我国电器工业的飞速发展，传统的铜合金的强度及其导电性能都已不能满足当下的工业需求，并且在使用传统方法制备铜合金时，为使其具有高强度，其导电性在制备过程中都要受到一定的损耗。而随着科学的不断进步，一些新型的制备方法正在不断被发现，为高强高导铜合金的生产提供了方向。目前市场上提出“双70”铜合金概念，即导电率≥70％IACS并且强度也要≥700MPa。这种合金同时具有优异的导电和强度，受到市场的追捧，有望成为下一代高强高导铜合金主要材料。
[0003]目前现有正常铬锆铜性能为强度400
‑
600Mpa，电导率>75％IACS，在一些应用上，电导率过剩，强度不高，铜镍硅系材料强度700
‑
900Mpa，电导率40
‑
60％ IACS，强度较高，但电导率不足，难以满足高强高导铜合金要求，
[0004]目前的技术通过加入稀土元素的方式来提高铜合金的导电性和强度，以满足“双70”的技术要求，但是稀土元素的价格高，且难以添加，导致铜合金的生产成本大幅度增加，不适用于高强高导铜合金的大规模推广，严重限制了铜合金的应用。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高强高导铜合金板带及其制备方法。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种高强高导铜合金板带及其制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1、配料：
[0008]准备镍板、锆铬合金、稀土粉末、电解铜板、Cu
‑
X合金块，按以下质量百分比含量配比原料：Cr：0.5
‑
1.2％，Ni：0.5
‑
1.5％，Zr：0.05
‑
0.25％，X：0.05
‑
0.25％，稀土：0.05％，余量为Cu；
[0009]X为Si、Fe、Sn、Ag、Ti、Al、Nb元素中的一种或者多种；
[0010]S2、熔炼：
[0011]将配好的镍板、锆铬合金、电解铜板、Cu
‑
X合金块进行装炉，升温进行熔化，完全熔化后，加脱氧剂，所述脱氧剂占熔体总质量的0.5
‑
1％，然后加入稀土粉末，搅拌速度为50
‑
60r/min，持续搅拌20
‑
30min后，开始出炉，得到熔体；
[0012]S3、铸造：
[0013]将步骤S2中得到的熔体浇入结晶器内，开始铸造，铸造速度为60
‑
80mm/min，铸造过程采用振动铸造，得到成分合格的铸锭；
[0014]S4、热轧：
[0015]将步骤S3中得到的铸锭放入电阻炉中进行加热，在930
‑
950℃保温2
‑
4h，再进行热
轧，所述热轧的道次数目为7道次，热轧完后，进行空心打卷，得到热轧坯料；
[0016]S5、固溶：
[0017]将步骤S4得到的热轧坯料放入电阻炉中，加热至980℃，保温2h，然后水冷至室温，得到固溶坯料；
[0018]S6、铣面：
[0019]将步骤S5中得到的固溶坯料在开卷机上开卷后，用双面铣削设备进行上下铣削，单面铣削厚度均为0.5
‑
1.0mm，除去热轧坯表面的氧化皮，得到铣面后坯料；
[0020]S7、初轧：
[0021]将步骤S7中得到的铣面后坯料采用四辊可逆初轧机进行7道次可逆轧制，冷轧的总加工率为60
‑
80％。得到冷轧板带；
[0022]S8、退火：
[0023]将步骤S7中得到的冷轧板带用钟罩退火炉进行气氛保护退火，升温时间为2h，保温温度为400
‑
500℃，保温时间为4
‑
5h，待温度降至40℃以下，进行出炉，得到退火板带；
[0024]S9、精轧：
[0025]将步骤S8中得到的退火板带采用四辊可逆精轧机进行7道次可逆轧制，冷轧的总加工率为40
‑
60％，得到精轧板带；
[0026]S10、退火：
[0027]将步骤S9中得到的精轧板带用钟罩退火炉进行气氛保护退火，升温时间为1.5h，保温温度为300
‑
400℃，保温时间为4
‑
5h，待温度降至40℃以下出炉，得到最终成品。
[0028]进一步地，步骤S2中所述的脱氧剂由以下重量份的成分组成：1
‑
3份钇粉、1
‑
2份铒粉、0.5
‑
1份铕粉、7
‑
8份Ti份、5
‑
10份Ni
‑
Mg合金粉。
[0029]说明：上述的脱氧剂能有效降熔体内氧含量，同时提高合金的强度；
[0030]进一步地，步骤S1中所述步骤S1的Cu
‑
X合金块中X元素的质量百分比含量为5
‑
10％，余量为Cu。
[0031]说明：上述元素能有效提高合金的强度；
[0032]进一步地，步骤S2中的升温速率为8
‑
12℃/min，升温至1350
‑
1400℃。
[0033]说明：过高的升温速率会导致金属体系内部无序化程度，使金属的熔点增高，降低熔炼的速度，过低则金属熔化慢，同样降低了金属的熔化效率。
[0034]进一步地，步骤S3中所述的振动铸造时熔体出炉温度1350
‑
1400℃，浇注温度为1250
‑
1400℃，振动铸造时的铸造频率为1500
‑
2000Hz、振幅为1
‑
2mm。
[0035]说明：上述出炉温度能保证浇筑时的熔体温度不会太低，振动铸造振动使合金的晶粒得到明显的细化，提高铸件的密实度、力学性能和金相级别。。
[0036]进一步地，步骤S4中所述热轧的初轧温度为900℃，终轧温度750
‑
900℃，热轧总加工率为70
‑
80％，空心打卷的速度为1
‑
2m/min。
[0037]说明：上述热轧温度下进行热轧，有利于提高板材轻度以及延伸率。
[0038]进一步地，步骤S6中所述的铣刀转速800
‑
1000r/min，进给量为1
‑
2mm/r。
[0039]说明：上述转速和进给量的参数下，有利于提高工件加工表面的光洁度。
[0040]进一步地，步骤S8和S10中所述的气氛保护采用的氩气，纯度为≥99％，钟罩退火炉气压为9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强高导铜合金板带及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、配料：准备镍板、锆铬合金、稀土粉末、电解铜板、Cu
‑
X合金块，按以下质量百分比含量配比原料：Cr：0.5
‑
1.2％，Ni：0.5
‑
1.5％，Zr：0.05
‑
0.25％，X：0.05
‑
0.25％，稀土：0.05％，余量为Cu；X为Si、Fe、Sn、Ag、Ti、Al、Nb元素中的一种或者多种；S2、熔炼：将配好的镍板、锆铬合金、电解铜板、Cu
‑
X合金块进行装炉，升温进行熔化，完全熔化后，加脱氧剂，所述脱氧剂占熔体总质量的0.5
‑
1％，然后加入稀土粉末，搅拌速度为50
‑
60r/min，持续搅拌20
‑
30min后，开始出炉，得到熔体；S3、铸造：将步骤S2中得到的熔体浇入结晶器内，开始铸造，铸造速度为60
‑
80mm/min，铸造过程采用振动铸造，得到成分合格的铸锭；S4、热轧：将步骤S3中得到的铸锭放入电阻炉中进行加热，在930
‑
950℃保温2
‑
4h，再进行热轧，所述热轧的道次数目为7道次，热轧完后，进行空心打卷，得到热轧坯料；S5、固溶：将步骤S4得到的热轧坯料放入电阻炉中，加热至980℃，保温2h，然后水冷至室温，得到固溶坯料；S6、铣面：将步骤S5中得到的固溶坯料在开卷机上开卷后，用双面铣削设备进行上下铣削，单面铣削厚度均为0.5
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1.0mm，除去热轧坯表面的氧化皮，得到铣面后坯料；S7、初轧：将步骤S7中得到的铣面后坯料采用四辊可逆初轧机进行7道次可逆轧制，冷轧的总加工率为60
‑
80％。得到冷轧板带；S8、退火：将步骤S7中得到的冷轧板带用钟罩退火炉进行气氛保护退火，升温时间为2h，保温温度为400
‑
500℃，保温时间为4
‑
5h，待温度降至40℃以下，进行出炉，得到退火板带；S9、精轧：将步骤S8中得到的退火板带采用四辊可逆精轧机进行7道次可逆轧制，冷轧的总加工率为40
‑
60％，得到精轧板带；S10、退火：将步骤S9中得到的精轧板带用钟罩退火炉进行气氛保护退火，升温时间为1.5h，保温温度为300
‑
400℃，保温时间为4
‑
5h，待温度降至40℃以下出...

【专利技术属性】
技术研发人员：田东松，高斌，王朝阳，贺猛，孙君鹏，王小平，刘向东，黄尚成，唐丽尖，
申请(专利权)人：陕西斯瑞扶风先进铜合金有限公司，
类型：发明
国别省市：