[發明專利]一種提升銅錫合金帶材彎曲成形的制備工藝

有效

• 申請號: 202011344927.9
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN114536018B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 郭慧穩;萬建;牛立業;許春偉
• 申請（專利權）人: 中鋁洛陽銅加工有限公司
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;B22D11/111;C21D9/52;C22C1/02;C22C9/02;C22F1/02;C22F1/08;C23G1/10;C23G3/02
• 代理公司: 洛陽高智達知識產權代理事務所(普通合伙) 41169
• 代理人: 徐豐果

一種提升銅錫合金帶材彎曲成形的制備工藝，工藝流程步驟為：配料→熔煉→鑄造→鋸切→加熱→熱軋→銑面→中間軋制→剪邊→酸洗→成品軋制→雙級低溫退火→清洗→性能檢測→成品剪切→包裝入庫；本發明通過對含有0.2wt.％以下微量錫的銅合金材料生產工藝及方法的再造，滿足了材料同時具有高強度以及良好成型性的要求。

技術領域

本發明涉及有色金屬加工領域，尤其涉及一種提升銅錫合金帶材彎曲成形的制備工藝。

背景技術

近年來，隨著錫磷青銅材料的廣泛應用，掀起了含錫銅合金材料的研發熱潮，其中錫含量在0.2wt.％以下的含錫銅合金，因其具有高導性、較高強度、低成本等優勢，迅速的搶占部分中高溫工作環境的連接器市場，成為近期炙手可熱的材料之一。由于錫含量在0.2wt.％以下時，材料依靠熱處理強化提升性能效果不明顯，需要通過加工硬化來提高材料強度(硬度Hv≥128，抗拉強度Rm≥430Mpa)，但會導致材料彎曲成型性降低(延伸率A50≥2％)，特別是材料厚度t滿足1.0mm≤t≤3.0mm，90°彎曲的彎曲半徑R與材料厚度t比，即R/t小于2.0時，出現彎曲開裂的問題，成為限制錫含量0.2％以下銅合金材料廣泛應用的主要因素之一。同時，由于該材料僅含有微量錫元素，材料的抗軟化能力不足，依靠現有工藝提升材料塑性會明顯降低材料強度，不能滿足連接器的支撐強度使用要求。

針對含錫0.2wt.％以下的銅合金材料制備，怎樣在保證材料強度的情況下，突破現有技術難題，改善其彎曲成型性，滿足電連接器的使用要求，成為長期以來難以解決的技術難題。

鑒于上述原因，現研發出一種提升銅錫合金帶材彎曲成形的制備工藝。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種提升銅錫合金帶材彎曲成形的制備工藝，通過對含有0.2wt.％以下微量錫的銅合金材料生產工藝及方法的再造，滿足了材料同時具有高強度以及良好成型性的要求。

本發明為了實現上述目的，采用如下技術方案：一種提升銅錫合金帶材彎曲成形的制備工藝，工藝流程步驟為：配料→熔煉→鑄造→鋸切→加熱→熱軋→銑面→中間軋制→剪邊→酸洗→成品軋制→雙級低溫退火→清洗→性能檢測→成品剪切→包裝入庫；

第一步，配料：采用標準陰極電銅、標準陰極電銅加工過程中的返回本舊料和其它金屬元素分別稱重，備用；

所述的銅錫合金帶材的組分含量為：

0.1wt.％-0.2wt.％的Sn，0.01wt.％-0.03wt.％的其它金屬元素，所述的其它金屬元素為Cr、Ni、Si、P、Mg、Zn、Fe、Mn、Al的一種或一種以上的組合，余量為銅和不可避免的雜質，以上各組分的重量之和為100％；

第二步，熔煉：將配料投放入10t中頻感應爐進行非真空熔煉，并使用石墨粉與脫水木炭混合進行覆蓋，覆蓋厚度不小于150mm，熔煉爐使用電加熱進行熔煉，熔化成1050～1250℃的溶液；

對溶液取樣、分析；

為了保證溶液的質量，所用原料、覆蓋劑必須干燥；

熔化完畢后，轉入保溫爐進行靜置，有利于溶液內的氧化物、硫化物、碳化物的渣子上浮，將上浮的渣子除去，凈化熔體；

對靜置、除渣后的溶液取樣、分析結果，進行成分調整，保證溶液成分合格；

第三步，鑄造：對合格的溶液進行鑄造；

溶液經流槽到澆鑄管流入結晶器進行鑄造，鑄造時采用硼砂或碳黑覆蓋，并通入保護氣體對結晶器內熔體進行保護；

鑄造速度5.0-15.0m/h；冷卻水流量：100～1000l/min；

鑄錠寬620mm，厚度210mm，在此寬厚比時，有利于鑄錠的穩定鑄造以及熔渣的上浮，鑄造到帶材所需要的鑄錠長度時，停止鑄造。