[發(fā)明專利]銅合金及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310551851.0
• 申請(qǐng)日: 2013-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103602851A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢高祥;張舟逸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江八達(dá)銅業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22C9/02
• 分類號(hào): C22C9/02;C22C9/06;C22F1/08
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所 33220
• 代理人: 張謙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開(kāi)一種銅合金及其制造方法，屬于銅合金的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

如今國(guó)內(nèi)許多生產(chǎn)電氣、電子零部件的高端客戶在原材料選擇上都是從國(guó)外進(jìn)口的高價(jià)銅合金，雖然進(jìn)口的銅材在性能等方面較國(guó)內(nèi)有優(yōu)勢(shì)，但是加工后產(chǎn)生的邊角料卻無(wú)法出口退還給國(guó)外生產(chǎn)商，因此許多邊角料只能在國(guó)內(nèi)低價(jià)出售。

聯(lián)接器在比較高的溫度下使用時(shí)，雌雄端子間的接觸壓力會(huì)變得越來(lái)越小，即所謂的應(yīng)力松弛。因此，即使最初有足夠的接觸壓力，也會(huì)因?yàn)樵谑褂眠^(guò)程中電器部品的發(fā)熱，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象。應(yīng)力松弛一旦發(fā)生，接觸壓力會(huì)變小，那么接觸點(diǎn)就容易氧化，導(dǎo)致通電電阻增大，進(jìn)一步導(dǎo)致部品的發(fā)熱、造成惡性循環(huán)，最后導(dǎo)致聯(lián)接器通電（信號(hào)）接觸不良，乃至燒損，造成嚴(yán)重后果。

申請(qǐng)人根據(jù)市場(chǎng)上的角料情況，以及聯(lián)接器對(duì)應(yīng)力松馳特性的要求，決定研發(fā)一款新型銅合金，以便回收利用市場(chǎng)上部分進(jìn)口銅合金的邊角料，以及適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。本申請(qǐng)案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高性能、低成本的銅合金及其制造方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種銅合金，含有以下重量百分比的錫0.8-2.2%、鎳0.5-1.0%、磷0.03-0.15%，余量為銅。

一種銅合金的制造方法，包括如下步驟：

（1）原料的選取：原料由銅合金邊角料、鍍鎳銅合金角料、電解銅、錫錠、鎳條、銅-磷中間合金組成。使用干燥爐料，甚至熔化前首先進(jìn)行預(yù)熱料料，可以減少甚至避免熔體吸收氣體。（2）熔煉。轉(zhuǎn)爐前需進(jìn)行實(shí)際溫度檢測(cè)。熔化后需進(jìn)行表面銅水表面覆蓋，可選用經(jīng)鍛燒干燥的木炭，起到銅水排氣除氧的作用。（3）水平連續(xù)鑄造。（4）銑面。銑面后表面不能有氧化物、壓屑、壓坑。有條件的在銑面卷取時(shí)進(jìn)行夾紙。（5）粗軋。給予一定的加工率，為了對(duì)改善鑄造組織，細(xì)化“黑色Cu-P”析出物的作用。（6）第一次退火。（7）中間軋制，屬正常的中間坯軋制過(guò)程，軋制時(shí)特別注意不能擦傷帶坯表面。（8）第二次退火；屬正常再結(jié)晶軟化退火熱處理。（9）中間軋制。屬正常的中間坯軋制過(guò)程，軋制時(shí)特別注意不能擦傷帶坯表面、板型、公差等控制。（10）酸洗剪邊；去除碎邊，清除表面氧化物。（11）第三次退火；屬再結(jié)晶軟化退火熱處理。（12）酸洗；去除銅材表面的微量氧化物、灰分。（13）精軋；正常的加工過(guò)程，起到呈上啟下的作用。（14）第四次退火；再結(jié)晶軟化退火。（15）酸洗；去除銅材表面的微量氧化物、灰分。（16）精軋；屬預(yù)精軋控制軋制，一方面給成品軋制留足加工率，另一方面為成品晶粒組織的細(xì)化、均勻性給與充足的變形能。（17）第五次退火；再結(jié)晶軟化退火，同時(shí)，控制好成品晶粒度。（18）酸洗；去除銅材表面的微量氧化物、灰分。（19）成品軋制；確保交貨時(shí)的機(jī)械性能、板型、公差等要求。（20）拉彎矯；確保交貨時(shí)的銅材板型。（21）第六次退火；去應(yīng)力低溫退火，起到提高彈性極限的作用。（22）成品酸洗鈍化處理；確保銅帶表面干凈、防氧化。（23）成品剪切、檢驗(yàn)、包裝入庫(kù)。

所述步驟（1）中，原料配比為：電解銅、錫錠、鎳條、銅-磷中間合金之間的重量比為120：2：1：1，該四種金屬的總重量占原料總重量的10～50%；其余為銅合金邊角料和鍍鎳銅合金邊角料，且銅合金邊角料和鍍鎳銅合金邊角料之間的重量比為6：1。

所述步驟（2）中，熔化爐轉(zhuǎn)爐溫度1250-1300℃。

所述步驟（3）中，保溫爐拉鑄控制溫度1170-1220℃，保溫爐液面用鍛燒烘干木炭覆蓋，覆蓋厚度不小于5厘米，鑄坯端面的溫度差控制在50℃以下。

所述步驟（3）中，采用電磁攪拌工藝，頻率20HZ，電流15～26A，攪4秒停15秒。

所述步驟（4）中，上下面各銑掉0.7-0.8mm。

所述步驟（6）的退火溫度為680～730℃、保溫時(shí)間為7小時(shí)；步驟（8）的退火溫度為500-530℃、保溫時(shí)間為5.5小時(shí)；步驟（11）的退火溫度為480℃、保溫時(shí)間為4.5小時(shí)；步驟（14）的退火溫度為450℃、保溫時(shí)間為4.5小時(shí)；步驟（17）的退火溫度為400-430℃、保溫時(shí)間為4.5小時(shí)；步驟（21）的退火溫度為200-230℃、保溫時(shí)間為4小時(shí)。

本發(fā)明銅合金中，為了改善二元錫青銅的工藝性能和使用性能，加入鎳元素，微量鎳可以大大提高它們的機(jī)械性能，而且鎳還有細(xì)化α固溶體晶粒的作用；晶粒細(xì)化后，受到加工時(shí)位錯(cuò)的自由行程距離縮短，位錯(cuò)塞積引起的集中應(yīng)力減少，故韌性值提高。熔體中的微量鎳，有利于加速熔體的凝固和結(jié)晶速度，對(duì)減輕和避免偏析有一定的效果。