[發明專利]一種原位增強銅鉻鋯合金高溫耐軟化性的方法

有效

• 申請號: 201710813860.0
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107523771B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 宋忠孝;馬凌志;陳凱;薛佳偉;秦利明;李雁淮;虞海亮
• 申請（專利權）人: 臨沂市科創材料有限公司
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08;C22C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種原位增強銅鉻鋯合金高溫耐軟化性的方法，對固溶后的銅鉻鋯合金進行等徑角擠壓處理，在合金材料內部形成大量彌散分布的位錯缺陷，而這些缺陷作為后續深冷處理時第二相粒子析出的形核點，有利于析出相的彌散分布，在后續深冷處理時，調控析出相的形核過程；在后續時效處理時，調控析出相的長大過程；從而實現精細調控析出相的數量、尺寸和分布。與現有技術相比較，本發明通過巧妙的設計工藝路線，精細調控析出相的析出行為和析出狀態，避免了多次固溶和時效以及合金元素摻雜等工藝帶來的復雜性和成本問題，并首次原位增強銅鉻鋯合金高溫耐軟化性能。

技術領域

本發明屬于有色金屬加工技術領域，尤其涉及一種原位增強銅鉻鋯合金高溫耐軟化性的方法。

背景技術

隨著功率器件的發展和IC集成度的提高，單位空間內芯片的發熱量越來越高，為確保芯片在服役周期內的穩定性，支撐芯片的引線框架材料需同時具備高的導電性、導熱性、耐熱性和優異的力學性能。特別值得注意的是引線框架材料在高溫下的耐熱性，隨著芯片工作溫度升高，引線框架材料需具備高溫條件下的抗變形能力和一定的耐軟化性。

銅鉻鋯合金是一種可同時實現高強高導電性能的銅合金材料，通過基本的固溶處理和時效處理，可在材料內部析出強化型的第二相，與此同時降低基體對電子的散射作用，同時實現高的強度和高的導電性。銅鉻鋯合金的析出相是提高其強度的主要因素，通過調控合金中第二相的析出行為和析出狀態，可調控和優化合金的強度，尤其是高溫耐軟化性能，現有技術中尚沒有關于如何調控析出相以原位增強銅鉻鋯合金高溫耐軟化性的方法。

現有技術中關于研究銅鉻鋯合金高溫力學性能的方法，目前主要包括：多級工藝、多次時效和添加合金元素等方法。如中國專利201210374528.6“一種高強高導稀土銅合金及其制備方法”和201310288401.7“一種高強、高導電、高延伸性稀土銅合金及其制備方法”，就是通過添加一種或多種稀土元素并結合多次冷軋變形和多次時效處理，分別制備出軟化溫度大于450℃和大于520℃的銅鉻鋯合金；而專利201510976079.6“高強度高導電銅鉻鋯合金及其板帶的制備方法”，則是通過添加一般合金元素如Ti、Mn、Ca等元素，并結合多次固溶、多次冷軋和多次時效交叉進行的處理工藝，制備出軟化溫度大于500℃的銅鉻鋯合金；同樣的，專利201610391743.5“一種用于制備螺旋彈簧觸指的銅鉻鋯合金及其加工工藝”和專利201510986599.5“一種銅鉻鋯合金及其制備方法”，都是通過添加不同組分合的合金元素，通過形成強化相等而提升合金的高溫強度。

而其他關于高強高導銅鉻鋯合金的制備方法，如中國專利201310753703.7“一種高導電率的高強度銅鉻鋯合金細線導體的制備方法”，就是基于多級軋制、拉拔和逐級時效、固溶的方式調控合金中析出相的形狀、尺寸和分布以獲得優良的導電性和力學性能；而專利201610055508.0“一種高速鐵路電網接觸線用高強高導鉻鋯銅合金的制備方法”和專利201110037687.2“一種高強度高導電率銅合金的制備方法”，都是基于常規的固溶+變形+時效等處理工藝以優化銅鉻鋯合金的強度和導電性，并無對析出相的精細調控過程，亦即沒有本發明通過深冷來調控析出相形核的過程(主要是形核密度)。另外，專利201310746089.1“一種銅鉻鋯系合金的雙級固溶熱處理方法”，則是基于雙級固溶的方法以增強銅鉻鋯合金的強度。

上述所有關于銅鉻鋯合金制備工藝，尤其是優化其高溫力學性能方面的方法，均是通過多級加工、多次固溶和時效等復雜工藝相結合或者添加合金元素等方式實現的，這些都增加了工藝復雜性、時間和成本。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種通過巧妙的設計工藝路線，精細調控析出相的析出行為和析出狀態，避免了多次固溶和時效以及合金元素摻雜等工藝帶來的復雜性和成本問題，并首次原位增強銅鉻鋯合金高溫耐軟化性能的一種原位增強銅鉻鋯合金高溫耐軟化性的方法。

為了克服現有技術存在的缺陷，本發明提供以下技術方案：