[發明專利]超高強度銅合金板帶材及其制造方法

在審

• 申請號: 202010526602.6
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111500893A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 高維林;屠曉梅
• 申請（專利權）人: 銅陵高銅科技有限公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22F1/08;H01B1/02;B21B1/22
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 孟鵬超

本發明提供一種超高強度銅合金板帶材，其含有2.2?3.2wt％的Ni，0.8?1.8wt％的Co，0.6?1.25wt％的Si，0.5?1.5wt％的Sn，0.05?0.20wt％的的Mg，其余為Cu及不可避不純物組成，該銅合金板材具有滿足下面式(1)和(2)的成分比例關系：4≤({Ni}+{Co})/{Si}≤5……(1){Mg}/{Sn}≧0.1……(2)，其中{Ni}，{Co}，{Si}，{Mg}和{Sn}分別表示銅合金板材中Ni，Co，Si，Mg和Sn的wt％。該銅合金板帶材具有拉伸強度900MPa以上的超高強度、30％IACS以上的導電率，可實用化的良好的彎曲加工性。

技術領域

本發明涉及作為聯接器，繼電器，開關等電子部件中，彈片等對材料強度要求高的超高強度銅合金板帶材及其制造方法。該超高強度銅合金板帶材具有超高強度的同時，具有良好的導電性和彎曲加工性。

背景技術

聯接器，繼電器，開關等電器和電子部件用材料在使用中，為了保證電流流通，需要部件間有足夠的接觸壓力，因此要求銅合金材料具有足夠高的強度。同時，為了抑制通電時產生的熱量，要求材料具有良好的導電性。并且電子部件一般是通過彎曲而成形的，因此要求材料具有良好的彎曲加工性。

目前在電子部件中使用最廣泛的超高強度銅合金板帶材的厚度在0.15-0.30mm，近年來，隨著電子部件的密集化，小型化和輕量化，要求所使用的超高強度銅合金板帶材越來越薄，比如，厚度要求0.10mm以下，0.08～0.06mm，從而要求材料具有更高的強度。同時隨著電子部件具有更靈活的機能，其形狀變得越來越復雜，對素材彎曲加工性的要求也越來越高。

現在，公認的強度最高的銅合金是鈹銅(Cu-Be)合金(比如C1720，拉伸強度可達到1000MPa以上)，而且導電率也能達到20％IACS。但是，近年來由于環保意識的增強，含有毒性Be元素的鈹銅合金的應用收到很多法規(比如歐盟的RoSH)的限制，取代鈹銅已經成為行業的趨勢。

其次是鈦銅(Cu-Ti)合金，拉伸強度可達到900～950MPa，是目前代替鈹銅最有利的合金。但其導電率只有10～15％IACS左右，而且由于它需要真空溶解鑄造，導致了它的制造成本高而生產效率低，限制了它的生產和應用。

再其次是Cu-Ni-Si系合金(所謂Corson合金)，比如最具代表性的C7025的拉伸強度可達720～760MPa，在此基礎上通過添加Co開發的C7035的拉伸強度可達800～850MPa，而且具有45％IACS左右良好的導電率，是目前綜合特性最優秀的商業化銅合金。

最后是是目前用量最大的錫磷青銅(Cu-Sn-P)合金，強度比較高(含8％Sn的C5210的拉伸強度能達到700MPa以上，含10％Sn的C5240的拉伸強度能達到750MPa以上)，但導電率偏低(10～15％IACS)。

鑒于市場的實際需求和現有銅合金不能滿足，拉伸強度900MPa以上、30％IACS以上的導電率，可實用化的良好的彎曲加工性的現狀，本發明對此進行針對開發。

發明內容

本發明者基于詳細的調查研究發現，在Cu-Ni-Co-Si系合金中加入適量的Sn和Mg，并通過成分優化和合理的制造工藝條件，能有效地防止熱軋過程中開裂問題，最終得到高強度并且彎曲加工性優異的銅合金板帶。本發明是基于這些發現而完成的。

本發明提供一種超高強度銅合金板帶材，其含有2.2-3.2wt％的Ni，0.8-1.8wt％的Co， 0.6～1.2wt％的Si，0.0.5～1.5wt％的Sn，0.05-0.20wt％的的Mg，其余為Cu及不可避不純物組成，該銅合金板材具有滿足下面式(1)和(2)的成分比例關系

4≤({Ni}+{Co})/{Si}≤5……(1)

{Mg}/{Sn}≧0.1……(2)