[發明專利]一種抗彎折性能優異的銅鐵合金及其加工方法

有效

• 申請號: 202110303734.7
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113265558B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 余輝輝;曾延琦;陸德平;張友亮;胡強;鄒晉;劉秋香;王佳偉;胡強;郭軍力
• 申請（專利權）人: 江西省科學院應用物理研究所
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/02;C21D9/00;C22F1/08;B23P15/00
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 廉海濤

本發明提供了一種抗彎折性能優異的銅鐵合金及其加工方法，該銅鐵合金的化學成分和重量百分比如下：Fe 13?15％，Ti 0.1?0.24％，其余為Cu和不可避免雜質；其金相組織為第二相沿著軋向呈現纖維分布，第二相有一定的細化，且呈現彌散分布特征。本發明通過加入0.1?0.24wt％的Ti，對熔體具有較好的除雜、除氧等凈化作用和晶粒細化作用，摻雜的Ti可以作為一次結晶的形核核心，增加形核數，從而細化晶粒，最終起到明顯改善Cu?Fe合金折彎性能的作用；其加工方法簡單，流程短，工藝可控，易于規模化生產，原料成本易得且價廉，生產過程能耗低，綜合性能優異，實際應用前景好。

技術領域

本發明涉及銅鐵合金加工技術領域，更具體地，涉及一種抗彎折性能優異的銅鐵合金及其加工方法。

背景技術

銅鐵合金(Cu-Fe合金)具有高強度、高電導率、高導熱和良好的電磁屏蔽性能，可廣泛應用于諸多工業領域，制成例如集成電路中的引線框架、連接器、繼電器彈片、散熱系統和蘋果電腦線等產品；其中，很多應用領域如連接器、繼電器彈片和蘋果電腦線等對Cu-Fe合金的折彎性能要求很高。

然而，Cu-Fe合金自身的折彎性能較差，具體而言，Cu-Fe合金在90°折彎時很容易產生裂紋，從而導致產品的使用壽命不高。在折彎過程中，合金經歷彈性彎曲階段、彈-塑性彎曲階段和純塑性彎曲階段；一般認為，在塑性彎曲時，合金的晶粒內部會產生位錯滑移，當位錯滑動到表面時，會形成臺階。晶粒的取向不同，變形程度不同，參與滑移的晶粒尺寸越細，晶粒越多，變形越均勻，引起的應力集中就越小，越不容易開裂。

現有技術中，為了改善合金的折彎性能的方法主要集中在加大軋制變形量和改善退火工藝等方面，以期細化晶粒并改善晶粒的均勻性，但改善效果均不明顯。

綜上所述，研究開發一種能有效提高合金的折彎性能的方法是本領域亟待解決的關鍵技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗彎折性能優異的銅鐵合金及其加工方法。

本發明采用如下技術方案：

本發明提供了一種抗彎折性能優異的銅鐵合金，所述銅鐵合金的化學成分和重量百分比如下：

Fe 13-15％，Ti 0.1-0.24％，其余為Cu和不可避免雜質；其金相組織為第二相沿著軋向呈現纖維分布，第二相有一定的細化，且呈現彌散分布特征。

具體地，本發明涉及的成分為高Fe含量和低Ti含量；具體地，國內目前能正常規模化生產的Cu-Fe帶材的Fe含量不超過5％，而Fe含量越高，其強度、硬度、電磁屏蔽效果和降低成本效果越好；此外，當Ti含量低于0.1wt％時，低含量的Ti僅能用于除氧，并不能明顯改善折彎性能，當Ti含量高于0.25wt％時，其折彎性能也并未能明顯提高。

進一步地，在上述技術方案中，所述銅鐵合金的化學成分和重量百分比如下：

Fe 13.5-14.2％，Ti 0.1-0.18％，其余為Cu和不可避免雜質。

詳細地，在上述技術方案中，在縱向R/T＝1.5時，所述銅鐵合金在折彎90度時未出現明顯的開裂現象。

本發明另一方面還提供一種抗彎折性能優異的銅鐵合金的加工方法，包括：熔鑄、固溶處理、銑面和室溫軋制-時效處理。

具體地，在上述技術方案中，所述室溫軋制-時效處理的次數至少為三次，依次包括室溫粗軋-時效處理、室溫中軋-時效處理和室溫精軋-時效處理，所述時效處理包括在575-630℃下保溫25-40min后水冷。