本发明专利技术提供了一种铜锰合金材料及其制造方法，该铜锰合金材料包含以下元素：Mn：4～15wt.％，Ni：2～5wt.％，Ge：0.1～3wt.％，Si：0.1～3wt.％，Fe：1.1～2wt.％，Sn：1～3％，以及不大于0.05wt.％的杂质元素和余量的Cu。用于制造该铜锰合金材料的方法包括以下步骤：步骤1：根据铜锰合金材料的成分称取合金原料，合金原料包括Cu‑20Mn合金、无氧铜以及单质Ni、Ge、Si、Fe和Sn；步骤2：将除Sn之外的合金原料进行预热；步骤3：将合金原料熔融；步骤4：将熔融的合金原料进行连铸，得到合金坯料；步骤5：对合金坯料反复进行轧制和退火3～5次，得到铜锰合金材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铜锰合金，具体而言，涉及一种铜锰合金材料及其制造方法。更具体地，一种精密电阻用低温漂铜锰合金带材及其制造方法。
技术介绍
1、精密电阻器件是信息技术产业中不可缺少的零部件，在5g通讯、新能源汽车、人工智能、卫星通讯等领域普遍应用。精密电阻材料是制造精密电阻的关键材料，可对各种电流电流信号进行高精度采集、监测和反馈，可用于制造智能电表、汽车电控系统、新能源汽车电池管理、充电桩计费、元器件电流过载监控以及高分辨率电位器等。
2、19世纪90年代德国科学家研制了锰加宁合金，主要成分是cu-12mn-4ni，一度成为精密电阻合金的典型代表。但该合金塑性成形困难，需要在低于50℃温度条件下使用，否则电阻温度变化系数过大，影响电阻稳定性；1967年，德国率先研制出宽温度区间用的“锗拉宁”，其成分为cu-7mn-6ge，该合金可在-75～125℃温度区间内使用，且能保持较高的电阻稳定性，用它制造的标准电阻器和精密电阻器，性能超过锰铜合金，是新能源汽车、电子信息领域具有广泛应用前景的精密电阻合金。此外科学家也发现，在cu-mn-ge系列基础上添加ga，ni、re、al、in等元素中的一种或几种制成的铜锰镓锗合金，电性能稳定，同时加工性能良好。但是ge和ga都是战略性矿产资源，价格昂贵，在一定程度上限制了cu-mn-ge系列与cu-mn-ga-ge系列精密电阻合金的应用。此外，传统cu-mn电阻合金制备采用熔铸-热变形-冷变形-热处理的工艺方式，流程长，能耗大，并且由于合金变形能力差，在制备过程中容易开裂，加工难度大。</p>3、鉴于上述问题的存在，有必要研发一种电阻变化系数低、电阻稳定性高、成本低、加工性能好的精密电阻合金及其制造方法。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种铜锰合金材料及其制造方法，以解决现有技术中的精密电阻用合金材料及其制造方法存在的温度系数高、电阻稳定性差、成本高、加工困难的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种铜锰合金材料，包含以下元素：mn：4～15wt.％，ni：2～5wt.％，ge：0.1～3wt.％，si：0.1～3wt.％，fe：1.1～2wt.％，sn：1～3％，以及不大于0.05wt.％的杂质元素和余量的cu。
3、进一步地，铜锰合金材料包含以下元素：mn：8～12wt.％，ni：3～5wt.％，ge：1～2.5wt.％，si：1～2wt.％，fe：1.2～2wt.％，sn：1～2％，以及不大于0.02wt.％的杂质元素和余量的cu。
4、本专利技术另一方面提供了一种用于制造上述铜锰合金材料的方法，包括以下步骤：
5、步骤1：根据铜锰合金材料的成分称取合金原料，合金原料包括cu-20mn合金、无氧铜以及单质ni、ge、si、fe和sn；
6、步骤2：将除sn之外的合金原料进行预热；
7、步骤3：将合金原料熔融；
8、步骤4：将熔融的合金原料进行连铸，得到合金坯料；
9、步骤5：对合金坯料进行均匀化退火并反复进行轧制和退火3～5次，得到铜锰合金材料。
10、进一步地，步骤2的预热温度为180～250℃，保温时间为0.5～1h。
11、进一步地，步骤3的熔融在真空下进行，熔融温度为1250～1350℃，并且在合金原料完全熔融后保温5～20min；和/或步骤3还包括在熔融之后将熔融的合金原料降温至1200～1300℃，随后在1200～1300℃下在惰性气体下保温10～60min。
12、进一步地，步骤4的连铸为水平连铸，采用拉—停—拉工艺流程；和/或步骤4还包括在连铸后对合金坯料进行二次冷却，其中第一次冷却将坯料冷却至350～420℃，第二次冷却将坯料冷却至200～250℃。
13、进一步地，拉—停—拉工艺流程的拉铸速度为20～200mm/min，拉距为10～15mm，停顿时间为0.2～0.5s。
14、进一步地，步骤5包括对合金坯料依次进行均匀化退火、铣面、冷轧开坯、一次退火、中轧变形、二次退火、精轧变形、三次退火、最终轧制和成品退火。
15、进一步地，冷轧开坯的总变形量为70％～90％，单道次变形量为10～20％；中轧变形的总变形量50％～70％，单道次变形量为10～20％；精轧变形的总变形量为40％～60％，单道次变形量为5～10％；最终轧制的总变形量为20％～40％，单道次变形量为5～10％；和/或均匀化退火的温度为850～980℃，保温时间为1～2h；一次退火的温度为550～650℃，保温时间为1～4h；二次退火的温度为500～600℃，保温时间为0.5～2h；三次退火的温度450～550℃，保温时间为0.5～2h；成品退火的退火温度为400～500℃，保温时间为0.5～1h。
16、进一步地，步骤5还包括在轧制和退火后对合金坯料进行酸洗、水洗和干燥。
17、应用本专利技术的技术方案，在铜锰合金中加入ge、si、fe、sn等元素，一方面可阻碍mn原子的扩散，另一方面对合金位错有钉扎作用，可防止位错的移动，避免电阻合金在较高温度下使用时因为位错的湮灭导致合金电阻稳定性变差。由于ge元素价格昂贵，采用部分价格较低si元素替代ge元素作用，从而降低精密电阻合金成本。在铜锰合金的制造中，采用真空熔铸-水平连铸-多次变形与退火的工艺方法，一方面可降低能耗，改善加工性能，提高塑性加工成材率；另一方面可细化带材晶粒，提高组织中晶界数量，使带材最终呈现均匀且细小的再结晶组织状态，提高合金强度，从而避免了合金在使用过程中变形导致阻值变化，提高电阻稳定性。
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【技术保护点】
1.一种铜锰合金材料，其特征在于，所述铜锰合金材料包含以下元素：
2.根据权利要求1所述的铜锰合金材料，其特征在于，所述铜锰合金材料包含以下元素：
3.一种用于制造权利要求1或2所述的铜锰合金材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2的预热温度为180～250℃，保温时间为0.5～1h。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述拉—停—拉工艺流程的拉铸速度为20～200mm/min，拉距为10～15mm，停顿时间为0.2～0.5s。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤5包括对所述合金坯料依次进行均匀化退火、铣面、冷轧开坯、一次退火、中轧变形、二次退火、精轧变形、三次退火、最终轧制和成品退火。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤5还包括在轧制和退火后对所述合金坯料进行酸洗、水洗和干燥。
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【技术特征摘要】
1.一种铜锰合金材料，其特征在于，所述铜锰合金材料包含以下元素：
2.根据权利要求1所述的铜锰合金材料，其特征在于，所述铜锰合金材料包含以下元素：
3.一种用于制造权利要求1或2所述的铜锰合金材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2的预热温度为180～250℃，保温时间为0.5～1h。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄花芬，刘芳，莫永达，张嘉凝，向朝建，刘宇宁，王虎，陈忠平，王苗苗，李腾飞，张姣，万达，
申请(专利权)人：中铝科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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