[發明專利]一種高強高導銅鎳硅合金的生產工藝

有效

• 申請號: 201710960247.1
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107794406B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 陳銀莉;韋賀;蘇嵐;唐荻;徐志軍;劉澤盛
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22F1/08
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明涉及一種高強高導銅鎳硅合金的生產工藝，屬于引線框架材料生產工藝技術領域。本發明所述的一種高強高導銅鎳硅合金，包含1.0～3.5％Ni，0.5～0.8％Si等，經熱軋粗軋和精軋后水冷處理，時效后的隨爐冷卻處理，再經過冷軋、退火生產工藝，獲得抗拉強度大于850MPa和導電率大于50％IACS的銅合金板材。熱軋粗軋溫度為750～900℃，總壓下量為70～90％；熱軋精軋溫度為550～650℃，總壓下量為10～20％，采用壓下量逐道減小的多道次軋制；時效溫度為440～460℃，時效時間為4～6h；冷軋壓下量為55～65％，連續退火工藝的加熱速度為5～10℃/s，保溫溫度為380～420℃，保溫時間為30～40s。

技術領域

本發明涉及一種采用熱軋、時效、冷軋及退火工藝的方式，生產高強高導銅鎳硅合金的方法，屬于引線框架材料生產工藝技術領域。

背景技術

21世紀，人們已經全面進入電子信息時代，而集成電路是電子信息技術的核心。如今隨著集成電路的快速發展，對組成集成電路的引線框架材料的要求也越來越嚴格，其要求更高強度和更高導電率的材料以滿足工業上的實際工況工作條件。自上世紀60年代起，在很長的一段時間里，集成電路引線框架材料以Fe-Ni-Co合金為主；1978年石油危機導致鈷原料價格暴漲，Fe-Ni42合金代替了Fe-Ni-Co合金被廣泛應用至引線框架；到80年代后，銅合金材料由于具有導電性好、強度高和價格低廉等優點，逐漸替代了鐵-鎳合金，成為引線框架材料的發展方向；目前，工業生產引線框架使用最多的材料為Cu-Ni-Si系列，如KLF、C7025及C7035等。

通過微量元素的添加增強Cu-Ni-Si合金材料的強度和導電性，已達到瓶頸。但從優化生產工藝角度，仍能進一步提高Cu-Ni-Si合金的強度和導電性，尤其是優化企業目前的生產工藝，對生產力的進一步解放幫助巨大。

發明專利CN104561649A介紹了一種高強度銅鎳硅合金的生產工藝，其利用多級反應釜，使Si₂Ni相充分析出，以達到增加材料強度、硬度和耐磨性的目的。該專利中強度雖有提高，但并未考慮其導電性能。發明專利CN103643080A介紹了一種高強、高延性、高導電的銅鎳硅合金棒材生產方法，使銅鎳硅合金的強度和導電性都得到了提高，抗拉強度達到650MPa，導電率達到46.5％IACS，但其強度和導電性仍較低。CN101984107A提出了一種CuNiSiAl系彈性銅合金的制備方法，其抗拉強度達到1180MPa，但導電率僅有30.8％IACS。

陳光華在《孿晶對Cu的力學和電學性能影響的研究進展》一文中，綜述了孿晶組織對銅的強度和電學性能都有很大的影響；利用脈沖沉積技術法在銅中制備的納米孿晶組織，當孿晶片層厚度為15nm時，材料的強度和導電率達到最優值，這一結論為研究兼有高強度和高導電性能的銅合金材料提供了重要的理論依據和基礎。

發明內容

本發明的目的在于采用普通成分的銅鎳硅合金，通過結合低溫精軋、時效處理、冷軋精軋與退火工藝，提出一種高強高導銅鎳硅合金的制備工藝，從而達到提高銅鎳硅合金的強度和導電性能的目的。

本發明的技術方案如下：

一種高強高導銅鎳硅合金的生產工藝，其特征在于采用一種普通的銅鎳硅合金成分，加工步驟如下：

1)加熱溫度為950～1000℃；

2)熱軋粗軋溫度為750～900℃，總壓下量為70～90％，軋道次數沒有限制；

3)熱軋精軋溫度為550～650℃，總壓下量為10～20％，采用多道次軋制；

4)時效處理過程：時效溫度為440～460℃，時效時間為4～6h；

5)冷軋總壓下量為55～65％，采用多道次軋制；