[發明專利]一種鎳硅系銅合金帶材及其制備方法

有效

• 申請號: 202010437497.9
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111621668B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 鄭良玉;傅杰;巢國輝;劉喆;歐陽好;曾力維;李正
• 申請（專利權）人: 寧波金田銅業(集團)股份有限公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C1/02;C22F1/08;B22D11/16;B21C37/02
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

本發明涉及一種鎳硅系銅合金帶材，其特征在于包括以下質量百分組成，Ni：0.8～1.5wt％，Si：0.2～0.4wt％，Cr：0.1～0.5wt％，Mg：0.05～0.2％，余量為Cu以及總量不大于0.3wt％的雜質。本發明鎳硅系銅合金中含有較低含量的Ni和少量的Cr，Ni、Cr分別與Si元素能形成NiSi、CrSi相，NiSi、CrSi相的析出在提升材料強度的同時不降低銅合金的導電，使得材料能夠獲得高強度和高導電，可以實現抗拉強度在450MPa以上、導電率在45％IACS以上、彈性模量在120GPa以上，滿足普通及中端彈性元件的使用要求，且與C70250相比具有更低的成本。

技術領域

本發明涉及銅合金，具體涉及一種鎳硅系銅合金帶材及其制備方法。

背景技術

隨著電器、電子、通訊行業的發展，國內對于接插件、連接器用銅基彈性合金的要求也越來越高，目前國內主要的彈性合金以錫磷青銅和鈹青銅為主。但鈹青銅價格昂貴，成本高，大部分企業難以接受。而錫磷青銅的抗應力松弛、導電、導熱性能相對較差，越來越難以滿足現代行業的需求。相比較于鈹青銅，鎳硅系銅合金能夠獲得高強度、高導電、高彈性等優異的綜合性能，且價格相對較低，越來越受到高端接插件、連接器行業的應用。但對于普通及中端彈性元件(材料性能需滿足：抗拉強度450MPa左右、導電率45％IACS左右、彈性模量120GPa以上)來說鎳硅系銅合金性能過剩，且相比較于錫磷青銅價格過高，而錫磷青銅導電率低(10％IACS左右)不能滿足很多彈性元件對導電率的要求，因此，針對當前的鎳硅系銅合金存在改進的空間。

鎳硅系銅合金以C7025牌號為代表，采用半連鑄、熱軋工藝進行生產，C7025的Ni含量在2.2％～4.2％，Si含量在0.25％～1.2％，Mg：0.05～0.3％，余量為Cu。如專利申請號為CN201810548768.0公開了一種銅鎳硅合金帶材及其制備方法，包括以下步驟：半連續鑄造鑄錠、鑄錠加熱、熱軋、一次固溶處理、銑面、一次冷軋、切邊、退火、二次冷軋、二次固溶處理、三次冷軋、一次清洗、時效熱處理、二次清洗、拉矯、分切；一次固溶處理：固溶溫度范圍680～750℃，冷卻強度＞10℃/s；退火：溫度范圍500～650℃，保溫時間4～8h；二次固溶處理：固溶溫度范圍750～780℃，冷卻強度＞10℃/s；時效熱處理：時效處理溫度400～500℃，保溫時間4～8h；一次冷軋加工率60～90％、二次冷軋加工率范圍30～75％；三次冷軋加工率范圍15～25％。該方法生產的C70250帶材抗拉強度690-860MPa，A50延伸率≥10％，屈服強度≥650MPa，導電率＞43％IACS，沿帶材兩個方向采用R/T＝0.5進行90°折彎測試，無明顯裂紋。C70250雖然綜合性能優異，但對于普通及中端彈性元件來說性能過剩，而且C70250綜合成本較高，一方面含有較高含量的Ni，原材料成本高，另一方面加工工藝采用熱軋及多次固溶、時效工藝，生產工藝復雜且加工成本加高。

其它專利申請號為CN201710960247.1、CN201610872819.6、CN201710480397.2、CN201810183161.7等制備的銅鎳硅帶材基本上都采用了熔煉(或真空熔煉)→熱軋→冷軋→時效工藝，加工工藝復雜且加工成本提升。

因此，如何生產出強度、導電、彈性等綜合性能滿足普通及中端彈性元件的要求且成本降低的鎳硅系銅合金是當前需要解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種強度、導電、彈性等綜合性能優異滿足普通及中端彈性元件要求且成本降低的鎳硅系銅合金帶材。

本發明解決第一個技術問題所采用的技術方案為：一種鎳硅系銅合金帶材，其特征在于包括以下質量百分組成，Ni：0.8～1.5wt％，Si：0.2～0.4wt％，Cr：0.1～0.5wt％，Mg：0.05～0.2％，余量為Cu以及總量不大于0.3wt％的雜質。