[發明專利]一種耐高溫超高強高彈、耐應力松弛銅合金及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011152890.X
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112375938B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 彭麗軍;黃國杰;米緒軍;解浩峰;李增德;黃樹暉;劉冬梅;楊振;張文婧;張習敏;李卿
• 申請（專利權）人: 有研工程技術研究院有限公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C9/05;C22F1/08;C22C1/03;C21D9/00;B21C9/00;B21C31/00;B21C37/00;B21K29/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 任霜

本發明涉及有色金屬加工技術領域，具體涉及一種耐高溫超高強高彈、耐應力松弛銅合金及其制備方法及應用。本發明提供的銅合金通過各合金元素間協同作用對銅合金成分和微觀組織進行調控，得到了優異的耐高溫、超高強度、高彈和耐應力松弛的綜合性能，完全滿足5G通訊、航天航空或智能終端中高端電子元器件精密接插端子對銅合金的使用要求。

技術領域

本發明涉及有色金屬加工技術領域，具體涉及一種耐高溫超高強高彈、耐應力松弛銅合金及其制備方法和應用。

背景技術

隨著現代化科學技術的發展，電子、通訊及汽車行業均處于高速發展階段，對接插件和連接器等彈性元件用銅基彈性合金的需求量日益增加。同時，也對銅基彈性合金的性能提出了更加苛刻的要求，如合金要求具有高強度、高彈性、高抗應力松弛性能和高疲勞強度等性能，尤其要求合金在200℃以上長時間或400℃短時間具有優異的插拔力，以保證元器件的正常工作。

目前國內市場上銅基彈性合金主要以錫磷青銅和鈹青銅等材料為主，由于錫磷青銅合金的彈性性能和抗應力松弛性能較差，大多數應用于對彈性性能要求較低的使用環境中。鈹青銅作為有色金屬材料彈性之王，具有其他材料不可比擬的性能優勢，但由于鈹對人的健康和環境具有嚴重的損害作用，且鈹青銅合金的加工工藝復雜和實際生產難度大，尤其該合金在超過150℃環境下長時間工作時，合金的抗應力松弛性能降低明顯，具體為150℃工作1000小時后，下降到原來的75％左右，造成彈性元器件的失效。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供了一種耐高溫超高強高彈、耐應力松弛銅合金及其制備方法和應用。

為了實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供了一種耐高溫超高強高彈、耐應力松弛銅合金，包括以下質量百分比的元素組分：Ni 15～22％，Mn 15～22％，Al 0.5～2.0％，微合金元素0.02～0.6％，余量為Cu；

所述Ni和Mn的質量比為(1～1.47)：1；

所述微合金元素包括Si、Fe、B、Ti、Cr和Zr中一種或兩種；

按體積百分比計，所述銅合金包括以下織構組織：

100織構組分的百分比為5～10％；

110織構組分的百分比為25～45％；

111織構組分的百分比為15～25％；

112織構組分的百分比為20～40％；

所述銅合金包括Ni₃Al相和NiMn相；

所述Ni₃Al相的粒徑為10～20nm，析出密度為1×10²⁰～5×10²⁰m^-3；

所述NiMn相的粒徑為5～10nm，析出密度為1×10²³～5×10²³m^-3。

優選的，當所述微合金元素包括Si時，所述Si的質量百分比為0.05～0.5％；

當所述微合金元素包括Fe時，所述Fe的質量百分比為0.02～0.1％；

當所述微合金元素包括B時，所述B的質量百分比為0.005～0.05％；

當所述微合金元素包括Ti時，所述Ti的質量百分比為0.05～0.1％；

當所述微合金元素包括Cr時，所述Cr的質量百分比為0.05～0.5％；

當所述微合金元素包括Zr時，所述Zr的質量百分比為0.05～0.2％。