【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有色金属，具体涉及一种高强高导高塑性铍铜合金及其制备方法。
技术介绍
1、相对于其它合金，铍铜合金具有耐疲劳、抗腐蚀等优异综合性能，在电子电器、汽车、航空航天等工业领域应用广泛，是高端制造不可或缺的材料。随着工业的不断发展，人们对铍铜合金的综合性能要求越来越高，尤其是其强度和导电能力。然而，高强度和高导电性能是一对矛盾体，通常用来提高其强度的方法都不可避免地降低其导电性，反之亦然。如何获得同时具有高强度和高导电性能的铍铜合金一直是困扰世界材料学界的难题。
2、铍铜合金是典型的析出强化型合金，可分为高铍铜合金(含铍量一般为1.6-2.0％)和低铍铜合金(含铍量一般小于0.7％)。其制备方法通常包含母合金熔炼、固溶、热变形、冷变形、时效等处理步骤。传统的理论和实践认为，随着时效时间的增加，铍铜合金的强度先逐渐增大后逐渐减小，存在唯一强化峰。以此为依据，传统工艺制备的高铍铜合金抗拉强度最高可在1200mpa以上，但其电导率一般小于30％iacs(国际退火铜标准)，延伸率小于10％，如c17200牌号商业合金；传统工艺制备的低铍铜合金的电导率可达50％iacs以上，延伸率大于10％，然而其抗拉强度一般小于1000mpa，如c17510、c17500牌号商业合金等。
3、因此，如何使得铍铜合金兼具高强度和高导电性能，是一项巨大的挑战。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提出了一种高强高导高塑性铍铜合金及其制备方法。具体技术方案如下：
2、一种高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，包括以下步骤：
3、s1：获取铍铜合金；
4、s2：对铍铜合金进行固溶处理和淬火处理；
5、s3：对淬火处理后的铍铜合金进行冷加工变形处理；
6、s4：对冷加工变形后的铍铜合金进行时效处理，时效处理进行至铍铜合金的第一强化峰出现的时刻。
7、将时效时间控制在第一强化峰出现的时间附近(不同成分，不同时效温度，第一强化峰出现时间有所不同)，与传统时效工艺(第二强化峰出现时间附近)相比较，能够获得足够细小的和足够多的析出相，从而大幅提高合金的强度和延展性。
8、在一个具体的实施例中，具体包括以下步骤：
9、s1：称取合金原料，对合金原料进行熔铸，熔铸的加热温度高于合金原料的熔点100℃以上，熔铸完成后自然冷却形成铍铜合金；
10、s2：对步骤s1获得的铍铜合金进行固溶处理，固溶处理完成后进行淬火处理；
11、s3：对淬火处理后的铍铜合金进行冷加工变形处理；
12、s4：对冷加工变形后的铍铜合金进行时效处理，时效处理进行至铍铜合金的第一强化峰出现的时刻，然后取出铍铜合金并使其冷却，得到所述高强高导高塑性铍铜合金。
13、可选地，步骤s1中，获取铍铜合金的方式还可以为冷变形加工、热变形加工和热处理中的一种或多种。所述“热处理”指固溶、时效、退火等纯热处理。
14、在一个具体的实施例中，淬火处理后的铍铜合金的晶粒平均尺寸大于100微米。这可以保证在后续的形变时效过程中，析出物主要沉淀于晶粒内部而非晶界处，有助于提高析出强化效果。
15、在一个具体的实施例中，步骤s3中，所述冷加工变形处理的变形量＞40％。这可以保证在合金中引入足够的位错和缺陷以促进时效过程中析出物的产生，有助于提高强化效果，提高铍铜合金的导电性能。
16、在一个具体的实施例中，固溶处理的温度为900-970℃(例如900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃、960℃、970℃)。
17、在一个具体的实施例中，固溶处理的时间为0.2-3h(例如0.2h、0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h)。
18、在一个具体的实施例中，时效处理的温度为400-500℃(例如400℃、420℃、440℃、460℃、480℃、500℃)。
19、本专利技术还提供根据上述制备方法制得的高强高导高塑性铍铜合金，各组分的质量百分比为：be 0.15-0.4wt％，ni 0.8-1.6wt％，co＜0.3wt％，其他金属元素以及杂质元素含量＜0.5wt％，余量为cu。这些成分的选择兼顾了合金的强度和导电性能。所述“其他金属元素”是指除be、ni、co和cu之外的金属元素。
20、在一个具体的实施例中，所述高强高导高塑性铍铜合金各组分的质量百分比为：be 0.18-0.22wt％，ni 0.9-1.2wt％，co 0.0-0.22wt％，其他金属元素以及杂质元素含量＜0.5wt％，余量为cu。
21、在一个具体的实施例中，所述高强高导高塑性铍铜合金各组分的质量百分比为：be含量0.2wt％，ni含量1.0wt％，co含量0.2wt％，其它合金化元素以及杂质元素含量小于0.5wt％，余量为cu。
22、本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
23、1.经专利技术人付出创造性劳动后发现，低铍铜合金在时效处理时存在双峰时效强化现象，即具有第一强化峰和第二强化峰。而传统制备方法采用的时效时间一般是对应于第二强化峰，本专利技术的制备方法采用的时效时间是对于第一强化峰，时效时间一般小于传统方法采用的时效时间；
24、2.一方面可以大幅度提高低铍铜合金的综合性能，使其更好地满足现代工业的高端需求；另一方面，可以用低铍铜合金取代部分高铍铜合金，既降低生产成本又有利于环境保护(铍价格昂贵且有毒性)。
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1.一种高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，步骤S1中，获取铍铜合金的方式为冷变形加工、热变形加工和热处理中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，淬火处理后的铍铜合金的晶粒平均尺寸大于100微米。
5.根据权利要求1-3任一项所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述冷加工变形处理的变形量＞40％。
6.根据权利要求1-3任一项所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，固溶处理的温度为900-970℃。
7.根据权利要求1-3任一项所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，固溶处理的时间为0.2-3h。
8.根据权利要求1-3任一项所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，时效处理的温度为400-500
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的高强高导高塑性铍铜合金，其特征在于，所述高强高导高塑性铍铜合金各组分的质量百分比为：Be 0.15-0.4wt％，Ni 0.8-1.6wt％，Co＜0.3wt％，其他金属元素以及杂质元素含量＜0.5wt％，余量为Cu。
10.根据权利要求9所述的高强高导高塑性铍铜合金，其特征在于，所述高强高导高塑性铍铜合金各组分的质量百分比为：Be 0.18-0.22wt％，Ni0.9-1.2wt％，Co 0.0-0.22wt％，其他金属元素以及杂质元素含量＜0.5wt％，余量为Cu。
...【技术特征摘要】
1.一种高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，步骤s1中，获取铍铜合金的方式为冷变形加工、热变形加工和热处理中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，淬火处理后的铍铜合金的晶粒平均尺寸大于100微米。
5.根据权利要求1-3任一项所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述冷加工变形处理的变形量＞40％。
6.根据权利要求1-3任一项所述的高强高导高塑性铍铜合金的制备方法，其特征在于，固溶处理的温度为900-970℃。
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪振宇，张博文，许平达，王瑾赟，魏炳波，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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