[其他]銅銻合金

在審

• 申請號: 101986000008337
• 申請日: 1986-12-02
• 公開（公告）號: CN1004813B
• 公開（公告）日: 1989-07-19
• 發明（設計）人: 于鳳云;王少華;王少華
• 申請（專利權）人: 湖南省冶金材料研究所;杭州有色金屬壓延廠
• 代理公司: 湖南專利事務所
• 代理人: 鮑子玉;張妮妮

一種制造水箱散熱器與電子工業中用的銅銻合金。該合金的化學成分為（重量）：銻０．０１～０．６０％，錫０．０１～０．６０％，另外還含有（重量）：鋯０．０１～０．３％或磷０．０１～０．１％或鈰０．０１～０．３％或鈰加鑭０．０１～０．３％或混合稀土０．０１～０．５％或同時含有上述兩種或兩種以上元素，余量為銅和雜質。該合金具有較高的導熱、導電、耐蝕、耐熱和良好的釬焊性能，而且還具有較好的機械性能，易于進行各種壓力加工。

本發明涉及一種制造水箱散熱器和電子工業中用的銅銻合金。

目前，國內常用的為T₂紫銅，其軟化溫度偏低（僅為140℃），因此不能滿足水箱散熱器材料的工藝需要。國外使用的多為含0.025～0.08%銀的銀銅合金，雖軟化性能有所提高，但價格昂貴，成本較高，也有用含0.1%鎘的鎘銅合金，但鎘污染環境，造成公害（見“銅加工”，1985年，第三期，42頁）。

本發明的目的在于提供一種銅銻合金材料，它不僅具有較高的導熱、導電、耐蝕、耐熱和良好的釬焊性能，而且還具有較好的塑性及綜合機械性能，易于進行各種壓力加工，成本較低，對環境無污染，可以滿足散熱器材料的需求，又能達到電子工業中導電率好，中強度材料的需求。

本發明提供了一種銅銻合金材料，其化學成分范圍為（重量）：銻0.01～0.60%，錫0.01～0.60%，另外還含有（重量）：鋯0.01～0.3%或磷0.01～0.1%或鈰0.01～0.3%或鈰加鑭0.01～0.3%或混合稀土0.01～0.5%，或同時含有上述兩種或兩種以上元素，還可加入鑭0.01～0.3%（重量），余量為銅和雜質。

本發明銅銻合金成分范圍確定的理由如下：

銻：從銅銻狀態圖可見，≤9.5%銻都可得到α固溶體。銻與含氧銅中Cu₂O起反應，形成分布于晶粒內部的高熔點球狀粗大質點，從而改善了加工塑性。固溶和生成彌散析出相的雜質和微量元素，均提高軟化溫度。銻是提高銅基合金軟化溫度的重要元素之一，但對導電、導熱性能有一定影響。為此，確定銻的含量為0.01～0.6%（重量）。

錫：錫與銅的固溶度較大，其固溶相具有較高的強度、硬度和導電性。錫對提高銅的軟化溫度亦有較大影響。但是，過高的錫含量將影響本發明的經濟性，同時對導電、導熱性能不利。因此，確定錫的含量為0.01～0.60%（重量）。

鋯：鋯為高熔點金屬，少量固溶于銅，其固溶體可細化銅晶粒，抑制柱狀晶的發展，減弱易熔雜質的有害影響，從而提高銅的高溫塑性。鋯在銅中的固溶度最小，它能析出穩定而細小的沉淀物，有效地阻礙銅合金在退火時位錯的消失和晶界的移動。鋯的含量確定為0.01～0.3%（重量）。

磷：磷常作銅的脫氧劑，并提高銅液的流動性。磷脫氧中，要求有一定的殘留磷量，以改善焊接性和機械性能。磷對銅的軟化溫度也有一定提高，但顯著降低銅的導電性和導熱性。為此，磷的含量確定為0.01～0.1%（重量）。

鈰（或鈰加鑭）：微量鈰（或鈰加鑭）能細化晶粒及減少晶間雜質，使銅合金結構緊密而又具有優良的機械性能。由于微量鈰的作用，銅的晶界上幾乎不存在氧化銅等雜質氧化物脆性相，從而提高合金的冷熱加工性能。鈰（或鈰加鑭）的含量為0.01～0.3%（重量）。

稀土金屬：稀土金屬是優良的變質劑和精煉純化劑。稀土金屬鑭、鈰、鐠、釔等幾乎不固溶于銅，它們與銅中雜質鉛、鉍等形成高熔點化合物，分布在晶粒內部，提高銅的高溫塑性并細化銅晶粒。混合稀土適宜的含量為0.01～0.5%（重量）。

另外，加入0.01～0.15%鑭（重量），其機械性能，導電率和軟化溫度均比含銀0.15%的銀銅合金為高（已用于電機整流子梯排）。

本發明合金的生產工藝流程如下：

熔煉、鑄造：在工頻感應電爐中熔煉，其爐料為電解銅，如以一噸銅錠計算，電解銅的加入量為970～990公斤，鑄前20分鐘加入5～10公斤錫及5～10公斤銻，然后將1～4公斤的磷或鈰或鋯或混合稀土等加入后，立即在立式鐵模中澆鑄，鑄溫1100～1250℃，錠大50×200×480毫米。