[發(fā)明專利]一種高強度高彈性銅鈦合金及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110541391.8
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113278844B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 陳希春;王炳正;孫曉林;李永華;梁榮
• 申請（專利權）人: 國工恒昌新材料滄州有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/02;C22F1/08;C21D9/52;B21B1/22
• 代理公司: 蘇州言思嘉信專利代理事務所(普通合伙) 32385
• 代理人: 劉巍

本發(fā)明公開了一種高強度高彈性銅鈦合金及其制造方法，所述銅鈦合金的各組分及質量百分比包括：Ti2.3?3.8％、Ni≤0.3％、Fe≤0.3％、Y≤0.1％、La≤0.1％，其余為Cu和不可避免的雜質元素，Cu+Ti≥99.3％，該制造方法包括真空熔煉?澆注為板坯?熱軋帶材?冷軋?固溶?時效?精軋等步驟。本發(fā)明的有益效果是，通過真空冶煉，提供呈真空的高溫冶煉環(huán)境，從而嚴格控制合金中的活潑鈦元素，使得制得銅鈦合金中的氫、氧、氮和夾雜物等含量低，使得銅鈦合金的提純度高，銅和鈦金屬在精煉的過程中去除氣體、雜質以及非金屬夾雜物，提高制得銅鈦合金的質量，本發(fā)明解決了銅鈦合金帶材生產(chǎn)流程長、成材率低的問題，生產(chǎn)銅鈦合金帶材的流程更短、效率更高，利于規(guī)模化生產(chǎn)。

技術領域

本發(fā)明涉及銅鈦合金技術領域，特別是一種高強度高彈性銅鈦合金及其制造方法。

背景技術

高強彈性銅合金主要指抗拉強度超過1000Mpa的導電彈性銅合金，是導電彈性元器件的關鍵材料之一，廣泛用于電子電工、通信導航、汽車工業(yè)和海洋工程等領域。鈹銅具有高的強度和彈性極限，并且具有優(yōu)異的耐蝕、耐磨、導電和導熱等優(yōu)點，是一種重要的高強高彈銅合金，但是鈹銅合金在熔煉與鑄造時，鈹易揮發(fā)是一種強致癌的元素，對人體健康產(chǎn)生巨大的危害，且鈹銅價格昂貴、抗應力松弛能力差、時效后變形大。

鈦銅通過控制納米級的沉淀相粒子的生成而具有非常高的強度，同時具有優(yōu)良的彈性、導電性、耐磨性，可代替鈹銅用于各種彈性導電元件的制造。銅鈦合金帶材一般采用熔煉-圓坯鑄造-鍛造開坯-熱軋-冷軋-固溶-時效-軋制的工藝路線，生產(chǎn)工藝流程長、成材率低、不利于快速規(guī)模化生產(chǎn)，隨著元器件的發(fā)展，對高彈銅鈦合金的強度及成形性提出更高要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，設計了一種高強度高彈性銅鈦合金及其制造方法。

實現(xiàn)上述目的本發(fā)明的技術方案為，一種高強度高彈性銅鈦合金，所述銅鈦合金的各組分及質量百分比包括：Ti2.3-3.8％、Ni≤0.3％、Fe≤0.3％、Y≤0.1％、La≤0.1％，其余為Cu和不可避免的雜質元素，Cu+Ti≥99.3％。

一種高強度高彈性銅鈦合金的制造方法，其包括以下步驟：

(1)真空熔煉：將高純銅、高純鈦、電解鎳等干料合金按照比例裝入真空感應爐中，先放入大塊原料、上松下緊、避免搭橋，然后抽真空至20Pa以下送電熔煉，熔煉溫度為1180-1280℃，熔清后精煉2-5分鐘后加入適量Y和La，精煉總時間不少于10min；

(2)澆注為板坯：將熔煉的液態(tài)合金在氣氛保護條件下澆鑄成板坯，出爐溫度為1150-1220℃，板坯超過3t時控制澆鑄溫度不低于1180℃、板坯為2t以內時不高于1170℃；

(3)熱軋帶材：將澆鑄后的板坯清理與打磨后放入830-930℃加熱爐中保溫10h以上進行均勻化處理，然后在740-860℃熱軋至厚度為3-10mm的板材，總變形量不少于93％、單次變形量不少于10％。

(4)冷軋：將熱軋后的帶材在800-900℃固溶1-3h，表面打磨處理后冷軋至厚度為0.5mm以內；

(5)固溶：將冷軋帶材在加熱爐中于800-900℃保溫60-180s進行固溶處理；

(6)時效：將固溶處理后的帶材在400-500℃保溫1-20h；

(7)精軋：將時效后的帶材冷軋為需要規(guī)格的帶材。

作為對本發(fā)明的進一步補充，所述步驟(2)中澆鑄板坯的規(guī)格為(200～850mm)×(160～260)mm。

作為對本發(fā)明的進一步補充，所述步驟(3)中軋制帶材規(guī)格為(200～850mm)×(0.05～0.2)mm，并根據(jù)要求可進行去應力退火。