[發明專利]一種提高銅帶材強度且不造成各向異性的加工方法

有效

• 申請號: 202010028146.2
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111112330B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 夏福中;魏海根
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: B21B1/22
• 分類號: B21B1/22;B21B15/00;B21D1/02;B21D5/08;B21D5/14;C22F1/08
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 楊潤

本發明公開了一種提高銅帶材強度且不造成各向異性的加工方法，其特征在于，包括熱軋、冷軋、固溶、輥彎變形或彎曲軋制、矯平軋制、成品退火六個工序。本發明提供的一種既能通過冷加工使銅合金帶材發生加工硬化進而提高其強度，又不產生各向異性，也不使銅合金帶材厚度變薄的加工方法。與常用的銅合金帶材精密冷軋工藝及設備相比，本發明所設計的工藝不需要繁瑣精密的精度控制，加工道次不受帶材厚度限制，可加工寬幅帶材，工藝簡單，且所設計的設備造價低，能夠根據需要對銅合金帶材進行多道次加工以產生足夠的加工硬化，且不產生織構和各向異性。本發明所設計的加工方法在銅合金帶材加工領域具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于有色金屬加工制備領域，具體地，涉及一種提高銅帶材強度且不造成各向異性的加工方法。

背景技術

銅鎳硅、銅鉻鋯、銅鈦等高端合金常以帶材(厚度小于1mm)的形式廣泛用于電子接插件、引線框架、連接器等領域。為了提高這些合金帶材的強度，需要采用大變形量的加工以造成足夠的加工硬化，對于帶材而言，加工都是通過軋制進行的。大變形量的軋制會在銅合金帶材中造成強烈的加工織構，這會引起帶材性能存在明顯的各向異性，惡化合金帶材的橫向塑性。此外，由于經過固溶后的銅合金帶材的厚度一般都小于1mm，如果要通過軋制來造成加工硬化，進而提高合金強度，可以利用的變形量都較小。以0.8mm固溶態銅合金帶材為例，如果軋制到0.3mm，變形量也只有62.5％，這對于要求高強度的銅合金來說是不夠的。厚度如果進一步減薄，則不滿足實際應用對于帶材的厚度要求，而且厚度太薄時對軋制工藝的控制精度要求很高，所需要的軋制設備造價昂貴。隨著電動汽車、人工智能的高速發展，對于上述高端銅合金帶材的需求日益增長，尤其是對于沒有各向異性或者各向異性弱的帶材，需求更為旺盛。所以，需要發展一種新的加工方法以實現既能通過加工硬化來提高銅合金帶材的強度，又可同時防止帶材性能產生各向異性。

發明內容

基于上述產業發展需求，本發明提供了一種提高銅帶材強度且不造成各向異性的加工方法。通過輥彎變形或者二輥彎曲軋制這種加工方法，可以在不使帶材厚度變薄的前提下，進行任意變形量的變形來提高銅合金帶材的強度，而且不會在帶材中造成加工織構，不會惡化合金的橫向塑性。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種提高銅帶材強度且不造成各向異性的加工方法，包括熱軋、冷軋、固溶、輥彎變形或彎曲軋制、矯平軋制、成品退火六個工序，具體如下：

第一步、熱軋工序，將均勻化后的銅合金鑄錠在800-900℃經5-10道次熱軋至10-15mm厚，熱軋后合金進行水冷淬火，之后刨去表面氧化皮等缺陷，準備冷軋；

第二步、冷軋工序，將熱軋后的銅合金厚板經5-10道次冷軋，軋至厚度0.3-0.8mm；

第三步、固溶工序，根據銅合金的品種，選取特定的固溶溫度，將冷軋后的銅合金帶材在氣墊爐中于880-960℃固溶，為進一步的時效強化做好組織準備；

第四步、選擇輥彎變形或者彎曲軋制對固溶后的銅合金帶材進行彎曲操作，具體如下：

輥彎變形工序，將固溶后的銅合金帶材通過一個直徑與合金帶材厚度相同的輥子進行輥彎變形加工，從而造成加工硬化，根據不同的加工硬化要求，可采用反復多道輥彎加工；

彎曲軋制工序，將固溶后的銅合金帶材通過二輥軋機軋制，軋機的兩個輥縫寬度等于帶材厚度，但兩個輥子直徑不同，輥子旋轉的角速度相同，從而使合金帶材經過軋制后，產生彎曲變形，但厚度不變，根據不同的加工硬化量需求，對合金帶材進行多道彎曲軋制，以實現充分提高帶材強度的目的；

第五步、矯平軋制工序，將輥彎變形或彎曲軋制后的銅合金帶材通過二輥冷軋機進行矯平，該加工道次中銅合金帶材厚度不減薄，但通過軋制可恢復其帶材的平整度；