一种高弹环保型连接器用铜合金超薄压延材及其制备方法技术

本发明专利技术属于合金加工技术领域，提供了一种高弹环保型连接器用铜合金超薄压延材及其制备方法，该铜合金超薄压延材由如下铜合金构成，其包含质量百分比的组分为：N i:3.5％～4.0％、Si:1.2％～1.3％、Co:0.45％～0.55％、Cr:0.45％～0.55％、T i:0.1％～0.2％,剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成；本发明专利技术所述方法将Cr和T i两种元素随原料加入真空脱气炉内熔炼，然后经多重轧制和时效处理强化后得到铜合金，在此熔炼和铸造过程中Cr和T i两种元素发挥着特长，其中Cr析出相的弥散分布和交互作用，以及T i细化铜合金组织和通过自身在Cr表面的富集，来提高Cr析出相的弹性应变能，这些特长效果能够提高铜合金作为连接器和接触片时存在的导电率、力学性能和高弹性缺陷，能够获得更加优异、更适用于使用环境的性能。更适用于使用环境的性能。更适用于使用环境的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高弹环保型连接器用铜合金超薄压延材及其制备方法


[0001]本专利技术属于合金加工
，具体地说是一种高弹环保型连接器用铜合金超薄压延材及其制备方法。

技术介绍

[0002]为满足新能源汽车多样化的应用场景需求，导致新能源汽车连接器的关键性能指标更加多元化，其中对铜合金材料要求趋向耐压与耐温性能好,常规汽车耐高压额定600V，商用车及大巴士电压可高达1000V；耐电流性能根据高压系统部件的电流量，可达250000A；耐温性能或耐高温等级分为125℃,150℃,200℃不等,也需要对铜合金材料要求有良好的超高强度及优良的导电导热性能，并且在高强度下还能保持优异的抗应力松弛性能，焊接性能和折弯性能良好，弯曲成型性好，对应力腐蚀开裂不敏感，同时要满足设备小型化、高速通讯、快速充电、快速导热，这还需要对铜合金材料在高强及超薄性能精细化方面有着更高的要求；
[0003]现有在新能源汽车连接器应用方面上，部分应用场合采用超级锡磷青铜，该材料具备优良的加工性能，较高的强度，良好的耐磨性能等，但是其导电率明显偏低，最高导电率(IACS％)15％左右；还有一些领域应用铜镍硅C7025系列材料，该材料具有出色的折弯性能，高强度，抗腐蚀性能好，但该材料随着硬度的提升导电率下降明显，折弯性能快速恶化；另外在一些特殊应用领域，铍青铜具备其他铜合金无法比拟的性能，其力学性能，即强度、硬度、耐磨性和耐疲劳性居铜合金之首，但对生产条件极其苛刻，且铍尘埃对作业人员的伤害极大，容易造成铍肺癌，不属于环保材料。
[0004]因此，寻找一种兼具高弹、高导电率和环保型连接器用铜合金超薄压延材是当前市场需求所在。

技术实现思路

[0005]本专利技术所解决的技术问题在于提供一种高弹环保型连接器用铜合金超薄压延材及其制备方法，以解决上述技术背景中的缺陷。
[0006]本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0007]一种高弹环保型连接器用铜合金超薄压延材，所述铜合金超薄压延材由如下铜合金构成，其包含质量百分比的组分为：N i:3.5％～4.0％、Si:1.2％～1.3％、Co:0.45％～0.55％、Cr:0.45％～0.55％、T i:0.1％～0.2％,剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成。
[0008]本专利技术通过添加Cr、T i两种元素，以此提高铜合金时效处理后的强化效果，经时效处理后，析出的Cr粒子形成弥散分布的沉淀相，该沉淀相均匀分布在Cu基体中，以此提高铜合金的电导率，并且该沉淀相与周围位错有交互作用，能有效地阻止晶界和位错的移动，以此提高铜合金的力学性能；T i元素可以和Cu、N i形成多种化合物，如N i2T i相、N i T i相和Cu4T i相等，这些物相的存在能有效细化铜合金晶粒的尺寸，且T i元素可以在Cr表面富集，增大Cr析出相的弹性应变能，因此T i元素可以提高铜合金的力学性能、导电性和
高弹性，能够获得更加优异、更适用于使用环境的性能，提高其作为连接器和接触片时存在的导电率、力学性能和高弹性缺陷。
[0009]一种高弹环保型连接器用铜合金超薄压延材的制备方法，以上述铜合金组份含量进行制备原料，具体包括以下操作步骤：
[0010]S1.首先在进行锻造处理前将超大型KGCL
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8T真空脱气炉中抽真空至炉内压强为0.01Pa，然后充入氩气作为保护气体，且将真空脱气炉内气压调制10～20Pa，接着将称量后的原料投入真空脱气炉内熔化，且熔化后保持3～8h，待熔炼完毕后采用拉
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停工艺进行铸造，以此得初始铸胚；其中，要严格控制原料组分的质量百分比数值在规定的范围内；
[0011]S2.通过锯切机切除初始铸胚的头尾，并且检查其表面，然后初始铸坯进行步进式连续退火升温加热，且经过热轧机被轧至20mm厚度的铸胚，接着通过铣面机对20mm厚度的铸胚进行铣面，以此得到18mm厚度的铸胚；
[0012]S3.对18mm厚度的铸胚进行粗轧开胚，由18mm开胚至2.5mm，共需要轧制8道次，其轧制工艺过程为：18mm
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15.3mm
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12mm
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9.3mm
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7.3mm
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5.5mm
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4.3mm
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3.2mm
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2.5mm，以此得到2.5mm厚度的铸胚，然后对该铸胚先通过粗切边进行切边处理，后通过厚清洗线进行清洗和研磨处理；
[0013]S4.通过中/精轧机将铸胚的厚度由2.5mm轧制成1.0mm，然后对1.0mm厚度的铸胚进行高温悬垂炉在线固溶热处理和厚洗研磨清洗处理；
[0014]S5.通过进口六辊轧机对1.0mm厚度的铸胚进行开胚，由1.0mm开胚至0.3mm，共需要轧制5道次，其轧制工艺过程为：1.0mm
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0.8mm
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0.63mm
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0.5mm
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0.38mm
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0.3mm，以此得到0.3mm厚度的铸胚，然后对该铸胚进行薄带研磨清洗和通过分剪机对该铸胚进行切边和除毛刺，单边切边范围为5
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7mm；
[0015]S6.通过二十辊精轧机将铸胚厚度由0.3mm轧至0.08mm留底，共需要轧制5道次，其轧制工艺过程为：0.3mm
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0.23mm
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0.18mm
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0.14mm
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0.11mm
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0.08mm,以此得到0.08mm厚度的铸胚，然后对该铸胚进行高温悬垂炉在线固溶热处理；
[0016]S7.再次通过二十辊精轧机将铸胚厚度由0.08mm轧至0.05mm留底，共需要轧制1道次，其轧制工艺过程为：0.08mm
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0.05mm，以此得到0.05mm厚度的铸胚，然后通过清洗线对该铸胚进行脱脂清洗，接着清洗后通过钟罩炉进行时效处理，待该铸胚成品时效后，再次通过清洗线进行脱脂清洗，最后经过拉弯矫直和成品剪切处理后，对其进行包装入库。
[0017]本专利技术先后对铜合金铸胚依次进行热轧、粗轧、中/精轧、进口六辊轧和二十辊轧多次轧制后，得到0.05mm厚度的铜合金薄片，通过对铜合金铸胚进行塑性加工，将铸态粗大的树枝状晶粒打碎变成细小的等轴晶粒，以此增加大量的晶界来阻碍位错运动，从而提高铜合金的力学性能；并且通过铣面、厚洗和薄带清洗来清除铸胚表面氧化物、表面缺陷及脱脂，通过研磨刷电流来提高铸胚的导电率，同时为适应1.0mm厚度和0.08mm厚度两次塑性加工，需要将铸胚进行高温悬垂炉在线固溶热处理，以此使铜合金铸胚软化，恢复塑性，且消除铸造应力，防止铜合金铸胚中出现脆性的共析体组织，保证铜合金铸胚具有良好的韧性和塑性，提高铜合金的弹性，进一步地提高铜合金的整体性能。
[0018]优选的，所述步聚S1中真空脱气炉熔炼的加热电源为中高频感应电源，加热速率为58℃/s本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高弹环保型连接器用铜合金超薄压延材，其特征在于，所述铜合金超薄压延材由如下铜合金构成，其包含质量百分比的组分为：Ni:3.5％～4.0％、Si:1.2％～1.3％、Co:0.45％～0.55％、Cr:0.45％～0.55％、Ti:0.1％～0.2％,剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成。2.一种高弹环保型连接器用铜合金超薄压延材的制备方法，以权利要求1所述组份的原料进行制备，其特征在于，具体包括以下操作步骤：S1.首先在进行锻造处理前将超大型KGCL
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8T真空脱气炉中抽真空至炉内压强为0.01Pa，然后充入氩气作为保护气体，且将真空脱气炉内气压调制10～20Pa，接着将称量后的原料投入真空脱气炉内熔化，且熔化后保持3～8h，待熔炼完毕后采用拉
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停工艺进行铸造，以此得初始铸胚；其中，要严格控制原料组分的质量百分比数值在规定的范围内；S2.通过锯切机切除初始铸胚的头尾，并且检查其表面，然后初始铸坯进行步进式连续退火升温加热，且经过热轧机被轧至20mm厚度的铸胚，接着通过铣面机对20mm厚度的铸胚进行铣面，以此得到18mm厚度的铸胚；S3.对18mm厚度的铸胚进行粗轧开胚，由18mm开胚至2.5mm，共需要轧制8道次，其轧制工艺过程为：18mm
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15.3mm
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12mm
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9.3mm
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7.3mm
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5.5mm
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4.3mm
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3.2mm
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2.5mm，以此得到2.5mm厚度的铸胚，然后对该铸胚先通过粗切边进行切边处理，后通过厚清洗线进行清洗和研磨处理；S4.通过中/精轧机将铸胚的厚度由2.5mm轧制成1.0mm，然后对1.0mm厚度的铸胚进行高温悬垂炉在线固溶热处理和厚洗研磨清洗处理；S5.通过进口六辊轧机对1.0mm厚度的铸胚进行开胚，由1.0mm开胚至0.3mm，共需要轧制5道次，其轧制工艺过程为：1.0mm
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0.8mm
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0.63mm
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0.5mm
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0.38mm
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0.3mm，以此得到0.3mm厚度的铸胚，然后对该铸胚进行薄带研磨清洗和通过分剪机对该铸胚进行切边和除毛刺，单边切边范围为5
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7mm；S6.通过二十辊精轧机将铸胚厚度由0.3mm轧至0.08mm留底，共需要轧制5道次，其轧制工艺过程为：0.3mm
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0.23mm
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0.18mm
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0.14mm
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0.11mm
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0.08mm,以此得到0.08mm厚度的铸胚，然后对该铸胚进行高温悬垂炉在线固溶热处理；S7.再次通过二十辊精轧机将铸胚厚度由0.08mm轧至0.05mm留底，共需要轧制1道次，其轧制工艺过程为：0.08mm
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0.05mm，以此得到0.05mm厚度的铸胚，然后通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王腾云，周建辉，邱建根，王月明，王矿金，郭浩健，谭文龙，曾佳伟，余曼，邱丽梅，
申请(专利权)人：福建紫金铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：