[發明專利]一種低合金化銅帶的制備方法

有效

• 申請號: 201510443438.1
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN105063418B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 劉欽雷;巢國輝
• 申請（專利權）人: 寧波金田銅業(集團)股份有限公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C9/02;C22F1/08;B22D11/045
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司33102
• 代理人: 袁忠衛,張群

技術領域

本發明涉及用于汽車端子的低合金化銅帶技術領域，具體指一種具有高彈性、高導電率的低合金化銅帶的制備方法。

背景技術

錫磷青銅是常用的彈性合金，該合金通過Sn-P元素作用和冷加工硬化可獲得較好的機械性能，具有耐蝕、耐磨、無磁性以及優良的彈性性能等特點，還具有較高的伸長率，易于加工沖制成各種復雜形狀的彈性元件，是銅基彈性合金材料中用量最大、用途最廣的彈性材料。

公開號為CN104152742A的中國發明專利申請《一種高性能錫磷青銅線及其生產方法》(申請號：CN201410448856.5)、公開號為CN102259252A的中國發明專利申請《一種高彈性錫磷青銅合金箔材的制備方法》(申請號：CN201110171904.7)等均披露了錫磷青銅材料的制備方法，目前，常用錫磷青銅的成分配比中，錫含量一般為4～9％，磷含量為0.1～0.2％，這樣的配比導致錫磷青銅材料的成本較高且導電率較低，導電率僅為11％～19％IACS，無法滿足汽車端子及其高端產品所用接插件高導電率的要求。

申請號為CN201510275343.3的中國發明專利申請《一種高彈性低成本錫磷青銅合金帶及其制備方法》中錫含量為0.5～2.5wt％、鎳含量為0～1.0wt％，磷含量為0.05～0.5wt％，該合金的導電率可以達到20％，但該導電率仍由于太低而無法適用于汽車端子或高端產品所用的接插件。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種具有高彈性、高導電率及抗應力松弛性的低合金化銅帶的制備方法，該方法步驟簡單，所制備的低合金化銅帶具有較高的抗應力松弛性及導電率且制備成本低。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一種低合金化銅帶的制備方法，其特征在于：

所述低合金化銅帶按重量計包括以下組分：

其中，一部分P與Ni以磷化鎳的形式存在，剩余的P與Ni以及Sn、Zn分別以固溶體的形式存在；

所述的制備方法包括以下步驟：

(1)將0.3～1.2份Sn、0.1～1.5份Zn、0.5～2.0份Ni、0.03～0.2份P、0～0.1份Fe及93～99份Cu加入感應電爐內進行熔煉，并采用木炭覆蓋，熔煉溫度為1200～1250℃，待金屬全部熔化后，精煉調整成分；

(2)對步驟(1)所得銅合金鑄坯進行水平連續鑄造，澆鑄溫度為1150～1250℃；

(3)將步驟(2)所得銅合金鑄坯洗面后進行冷軋處理得到成品。

作為改進，步驟(3)中所述的冷軋處理過程依次包括鑄坯、冷軋、中間退火、中間冷軋及留底退火，其中，所述冷軋及中間冷軋的加工率為80～90％。所述中間退火的溫度為580～650℃，優選為650℃。所述留底退火的溫度為480℃。

在上述優選方案中，所述步驟(3)完成后再依次進行成品軋制、成品低溫退火及檢驗出成品工序，所述成品低溫退火的溫度為280～320℃，退火時間為2.5～3.5h。

作為優選，所述的P以磷銅合金的形式加入，且該磷銅合金中P的質量分數為14～14.5％。

優選地，所述的Ni及余量的Cu分別以電解鎳及電解銅的形式加入。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

本發明的低合金銅帶中，低含量的Sn、Ni、Zn、P固溶，以固溶體的形式存在于基體中，同時，一部分Ni和P形成第二相磷化物，即磷化鎳，從而提高了材料的強度及抗應力松弛性能，使材料具有高彈性和高導電率；且本發明中Sn、Ni、Zn的含量之間的比例關系也有利于提高材料的強度及彈性，當Sn、Ni、Zn含量過低時，其強化效果不明顯，而Sn、Ni、Zn含量過高時，將嚴重降低材料導電率；本發明的成分配比使材料的導電率大于30％，彈性模量在122～125GPa；

本發明低合金銅帶中的Ni除了起到固溶強化作用，還可以細化晶粒，提高再結晶溫度；P一方面可以起到固溶強化作用，另一方面還可以起到脫氧及改善熔體流動性的作用，同時，Ni與P析出化合物硬質顆粒，可在晶界及晶內釘扎位錯，提高材料的抗應力松弛性并抑制再結晶，從而提高材料的彈性；當P含量過高時會于材料晶界處偏聚，嚴重降低材料塑性及導電率。