[發(fā)明專利]一種高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113308622B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐繼玲;趙國天;張玲俐
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽金池新材料有限公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C1/02;C22F1/08;C21D1/26
• 代理公司: 合肥市元璟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34179
• 代理人: 司志紅

本發(fā)明公開了一種高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料，其特征在于，該合金材料是由如下按重量百分比計的成分制成：Ni 2.7?3.8%，Si 0.8?1.3%，F(xiàn)e＜0.01%，Zn＜0.02%，Pb＜0.015%，Mn 0.1?0.4%，Ga 0.01?0.05%，Al 0.01?0.03%，Ba 0.003?0.006%，Sn＜0.1%，稀土元素0.005?0.01%，Cu為余量。本發(fā)明還公開了所述高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料的制備方法。本發(fā)明公開的高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料具有良好的機械力學(xué)性能和導(dǎo)電性能，優(yōu)異的耐高溫性能和耐腐蝕性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子信息產(chǎn)品處于高速發(fā)展階段，它們正超著小型化、薄型化、輕量化和智能化方向發(fā)展。對引線框架銅合金材料的需求量日益增加，同時，對引線框架銅合金材料的性能提出了更加苛刻的要求。理想的引線框架銅合金材料不僅需要具有較好的機械力學(xué)強度，還需要優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和耐高溫性能。

目前，全球開發(fā)出來的引線框架銅合金材料種類較多，主要系列為Cu-Fe-P系、Cu-Ni-Si系、Cu-Cr-Zr系。具有中等強度的Cu-Fe-P系合金具有良好的電導(dǎo)率，但其抗拉強度和抗高溫軟化溫度等綜合性能指標(biāo)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足極大規(guī)模集成電路高負(fù)荷長期穩(wěn)定工作的要求。Cu-Cr-Zr系合金具有高強度、高導(dǎo)電性和良好的耐熱穩(wěn)定性，但Zr元素十分容易氧化，且該類合金在帶材制備時淬火敏感性強，因此其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、制備成本高，在市場上并未得到廣泛的應(yīng)用。Cu-Ni-Si系合金是一種析出強化型合金，時效后合金具有高強度和中電導(dǎo)率。因其不含Co、Be等有毒元素，且成本較低，而被廣泛應(yīng)用；然而，現(xiàn)有的Cu-Ni-Si系合金或多或少存在韌性不足、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能及抗高溫性能不是特別理想的缺陷。

為了解決上述問題，中國專利文獻(xiàn)CN 111074092 A公開了一種高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料及其制備方法，其中高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料的制備方法，包括：步驟S1：將銅粉、鎳粉、硅粉在以紫銅為球磨罐內(nèi)襯和球磨介質(zhì)的球磨罐中球磨成納米粉體，其中，鎳粉的含量大于0小于等于1wt.％，硅粉的含量大于0小于等于1wt.％，其余為銅粉；步驟S2：將所述納米粉體壓制成型，得到坯體；步驟S3：將所述坯體在460～540℃條件下進(jìn)行燒結(jié)，得到銅鎳硅合金材料。該發(fā)明銅鎳硅合金的制備過程工藝簡單，無熔煉過程，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果，獲得銅鎳硅合金材料無鐵雜質(zhì)、無磁性并且具有高強度和高電導(dǎo)率。然而，其耐高溫性能有待進(jìn)一步改善。

因此，開發(fā)一種具有良好的機械力學(xué)性能和導(dǎo)電性能，優(yōu)異的耐高溫性能和耐腐蝕性能的高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種具有良好的機械力學(xué)性能和導(dǎo)電性能，優(yōu)異的耐高溫性能和耐腐蝕性能的高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料；同時，本發(fā)明還提供了一種所述高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料的制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料，其特征在于，該合金材料是由如下按重量百分比計的成分制成：Ni 2.7-3.8％，Si 0.8-1.3％，F(xiàn)e＜0.01％，Zn＜0.02％，Pb＜0.015％，Mn 0.1-0.4％，Ga 0.01-0.05％，Al 0.01-0.03％，Ba 0.003-0.006％，Sn＜0.1％，稀土元素0.005-0.01％，Cu為余量。

本發(fā)明的另一個目的，在于提供一種所述高強高導(dǎo)銅鎳硅合金材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、將各成分按重量百分比混合，在惰性氣體保護(hù)下加入到真空電弧熔煉爐中進(jìn)行電弧熔煉，得到合金熔體；

步驟S2、將經(jīng)過步驟S1制成的合金熔體依次進(jìn)行熱軋、冷軋?zhí)幚恚?/p>

步驟S3、退火處理。

具體實施方式