[發(fā)明專利]一種時(shí)效強(qiáng)化型鈦銅合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010118689.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN111101016B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉亞麗;楊諫;支月鵬;唐寧;孟祥鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波博威合金材料股份有限公司;寧波博威合金板帶有限公司
• 主分類號(hào): C22C9/00
• 分類號(hào): C22C9/00;C22F1/08
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 張一平

本發(fā)明涉及一種時(shí)效強(qiáng)化型鈦銅合金，其特征在于，該鈦銅合金的重量百分比組成包括：2.0～4.0wt％的Ti，0.5～2.0wt％的Ni，0.05～0.5wt％的P，余量為銅以及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明時(shí)效強(qiáng)化型鈦銅合金通過控制Ni、P、Ti的成分配比以及析出相使鈦銅合金的屈服強(qiáng)度為900～1150MPa，導(dǎo)電率為12～22％IACS，并獲得優(yōu)異的彎曲加工性、耐高溫軟化性以及焊接性能。本發(fā)明時(shí)效強(qiáng)化型鈦銅合金尤其適用于連接器、端子、繼電器等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅合金領(lǐng)域，具體涉及一種時(shí)效強(qiáng)化型鈦銅合金，該鈦銅合金具有良好的強(qiáng)度、導(dǎo)電率、彎曲加工性、耐高溫性能，同時(shí)具有良好的焊接及電鍍特性，能夠應(yīng)用于連接器、端子、繼電器等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鈦銅合金具有較高的強(qiáng)度、硬度及優(yōu)異的耐應(yīng)力松弛性能，隨著信息時(shí)代的發(fā)展，它的需求量日益增加，被廣泛地應(yīng)用于高端電子設(shè)備的端子、連接器等。目前，由于電子設(shè)備不斷地向著小型化、輕量化發(fā)展，連接器等電子電氣部件也不斷地向小型化、輕量化的方向演變。但當(dāng)連接器薄壁化、窄間距化時(shí)，連接器的截面積減小會(huì)引起接觸壓力和傳導(dǎo)能力的降低，這就要求材料具有更高的機(jī)械性能及導(dǎo)電性能。同時(shí)基于元件形狀的復(fù)雜化及構(gòu)裝中提高可靠性的需求，對(duì)材料彎曲加工性能的要求越來越高。此外隨著元件形狀的復(fù)雜化，功能的多樣化，所使用的材料除追求優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度及導(dǎo)電性外，還對(duì)焊接、耐熱及電鍍等應(yīng)用特性也提出了新的需求。

鈦銅合金作為一種調(diào)幅分解強(qiáng)化型合金，其強(qiáng)化機(jī)理是通過過飽和固溶體的分解使Ti在合金中偏聚析出產(chǎn)生濃度差，濃度不同的調(diào)幅組織保持共格而產(chǎn)生的彈性應(yīng)變場(chǎng)能強(qiáng)烈阻止位錯(cuò)移動(dòng)，使得合金的強(qiáng)度提高。但在調(diào)幅分解過程中，導(dǎo)電率改善并不明顯，并且通常會(huì)伴隨著彎曲加工性能的降低。特別是在調(diào)幅分解的后期，所產(chǎn)生的Cu-Ti化合物的尺寸變大，這不僅會(huì)降低強(qiáng)化的效果，還會(huì)成為彎曲加工過程中的裂紋源。當(dāng)Cu-Ti化合物相的直徑大于2μm的時(shí)候，彎曲加工性明顯地惡化。

為了解決上述問題，提高鈦銅合金的綜合性能，近年來不斷對(duì)鈦銅進(jìn)行了研究和開發(fā)。比如向鈦銅合金中添加Al、Mg、Si元素等，這些元素的添加一方面可以在基體中析出細(xì)小均勻的顆粒，提高合金的強(qiáng)度，另一方面由于析出的顆粒比較細(xì)小，不會(huì)明顯惡化合金的折彎性能，但是Mg、Al等添加到合金中會(huì)對(duì)合金的熱加工性以及鍍層耐熱性產(chǎn)生不利影響；當(dāng)向合金中添加Si元素時(shí)，易在表面生成SiO₂氧化膜，造成材料的焊接性及電鍍性明顯變差。可以看出，上述改進(jìn)都未達(dá)到理想的效果，且目前大都基于調(diào)幅分解強(qiáng)化的機(jī)理通過成分的微調(diào)進(jìn)行合金性能的改進(jìn)，對(duì)時(shí)效析出強(qiáng)化鈦銅的研究較少。

基于此，本發(fā)明提供了一種時(shí)效強(qiáng)化型鈦銅合金，通過向鈦銅合金中添加Ni、P等元素，通過時(shí)效強(qiáng)化對(duì)析出相加以控制，得到強(qiáng)度、導(dǎo)電性、折彎性以及耐高溫軟化性能的良好平衡，同時(shí)使合金具有良好的焊接及電鍍應(yīng)用特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種強(qiáng)度、導(dǎo)電率高，彎曲加工性以及耐高溫軟化性好，同時(shí)具有良好焊接及電鍍特性的時(shí)效強(qiáng)化型鈦銅合金及其制備方法。

本發(fā)明為解決上述問題采用的第一個(gè)技術(shù)方案為：一種時(shí)效強(qiáng)化型鈦銅合金，其特征在于，該鈦銅合金的重量百分比組成包括：2.0～4.0wt％的Ti，0.5～2.0wt％的Ni，0.05～0.5wt％的P，余量為銅以及不可避免的雜質(zhì)。

下文將對(duì)本發(fā)明的成分及其作用進(jìn)行闡述。

Ti元素

Ti的含量被認(rèn)為是獲得足夠的時(shí)效硬化能力的必要條件。在本發(fā)明Ti的含量按重量計(jì)，為2.0～4.0wt％，當(dāng)Ti的含量小于2.0wt％時(shí)，不能使合金獲得足夠高的強(qiáng)度，Ti含量超過4wt％時(shí)，合金的成形性能會(huì)變差，加工難度增大，因此，Ti的含量優(yōu)選為2.5～3.8wt％。

Ni元素