[發明專利]一種銅鎂合金帶材的生產工藝

有效

• 申請號: 201610637477.X
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN106077126B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 湯小梨;劉巧榮
• 申請（專利權）人: 溫州元鼎銅業有限公司
• 主分類號: B21C37/02
• 分類號: B21C37/02;C22C1/03;C22F1/08;C22C9/00;C22F1/02
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司11530
• 代理人: 趙永強

技術領域

本發明涉及有色金屬加工技術領域，尤其涉及一種銅鎂合金帶材的生產工藝。

背景技術

銅鎂合金是一種以少量鎂為添加元素的固溶強化型合金，由于銅和鎂的原子半徑比較接近，當鎂原子摻雜到銅金屬中，會使得其強度大大提高，卻對導電性能影響較小。

銅鎂合金帶主要應用于汽車端子，繼電器，觸點，接線端子等領域， 傳統的銅鎂合金帶主要采用鑄錠、加熱、熱軋、銑面、多道次冷軋、多道次退火、清洗等工序。該工藝流程長，同時能耗高，設備投入較大。

發明內容

針對現有生產工藝存在的不足，本發明設計了一種銅鎂合金帶材的生產工藝。利用該工藝生產的銅鎂合金帶材不僅各項性能優異，而且工藝流程短、高效、節能。

為了實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：

上引連鑄—連續擠壓—粗軋—退火—中軋—退火—清洗—精軋—清洗—分切

本發明的技術方案是：

1.上引連鑄

以高純陰極銅為原料，將高純陰極銅預熱烘干后在熔煉裝置中進行熔化，采用木炭及石墨鱗片覆蓋銅液表面，采用牽引機組上引銅桿。

按照0.041~0.055%的比例向熔煉裝置中添加含鎂量為20%的銅鎂中間合金。

按照0.002~0.005%的比例向熔煉裝置中添加含磷量20%的銅磷中間合金。

按照0.001~0.01%的比例向熔煉裝置中添加含稀土元素量20%的稀土銅中間合金。其中稀土元素為鈰和鑭。

進一步設置為：結晶器出水溫度控制在35℃～40℃，熔煉爐的溫度為1170℃~1190℃，采用烘干的木炭覆蓋，保證熔煉爐的還原氣氛；木炭粒度為30mm~50mm，覆蓋厚度100mm~150mm。保溫爐的溫度為1190℃，采用石墨鱗片覆蓋，其覆蓋厚度50mm~60mm。

用牽引機組上引銅桿，然后銅桿進入收線裝置。上引銅桿速度590mm/min，上引銅桿直徑Ф30mm，冷卻循環出水溫度40℃。

制備的上引銅桿：銅+鎂+磷+稀土含量大于99.99%，氧含量小于0.0010%，鎂含量為0.041~0.055%，磷含量為0.002~0.005%，稀土含量為0.001~0.01%，導電率≥65%IACS。

2.連續擠壓

以步驟1制備的上引銅桿為原料，采用連續擠壓機制備銅鎂合金帶坯，連續擠壓機轉速為3r/min。連續擠壓溫度為750~850℃，連續擠壓溢料率控制在6~8%，銅鎂合金帶坯的尺寸為15×250mm，銅鎂合金帶坯的橫向公差小于0.01mm。

3. 粗軋

采用冷軋機組對步驟2制備銅鎂合金帶坯料進行粗軋，軋制道次分配為15mm-10mm-6mm-4mm-2.5mm-1.5mm-1mm。軋制壓力≤6000KN，軋制速度≤100m/min，軋制前張力小于30KN,后張力小于50KN。

4. 退火

采用光亮退火設備對步驟3粗軋后銅鎂合金帶進行退火，退火溫度450~550℃，退火時間5h。光亮退火設備采用氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占20%。其中升溫速度為120℃/小時，冷卻時間大于12小時，冷卻溫度小于50℃。退火后，銅鎂合金帶的抗拉強度小于350MPa，延伸率大于30%。

5. 中軋

采用Ф300/500×600mm四輥可逆液壓冷軋機組對步驟4退火后的銅鎂合金帶進行中軋，軋制壓力≤5000KN，軋制速度≤200m/min，軋制前張力小于20KN，后張力小于30KN，軋制道次為1mm-0.7mm-0.5mm。

6. 退火

采用光亮退火設備對對步驟5中軋后銅鎂合金帶進行退火，退火溫度460~500℃，退火時間6h。光亮退火設備采用氫氣和氮氣混合氣體作為保護氣體，其中氫氣占20%。其中升溫速度為120℃/小時，冷卻時間大于12小時，冷卻溫度小于50℃。退火后，銅鎂合金帶的抗拉強度小于360MPa，延伸率大于25%。

7. 清洗

將步驟6退火后的銅鎂合金帶進行清洗，利用20%的NaOH溶液對銅鎂合金帶進行脫脂，采用20%的硫酸溶液對銅鎂合金帶進行酸洗，采用600目的針刷粗拋光和2000目3M刷進行精拋。

8. 精軋