[發明專利]鈦青銅帶材及其制備方法

有效

• 申請號: 202111098052.3
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113802026B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 唐寧;張明;李寧;武博;劉加宋;王海民
• 申請（專利權）人: 寧波博威合金板帶有限公司;寧波博威合金材料股份有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22F1/08;C22F1/02
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 張一平;周銀銀

本發明公開了一種鈦青銅帶材，其特征在于，該鈦青銅帶材的質量百分比組成為Ti：2.0～4.5wt％，余量為Cu和不可避免的雜質；該鈦青銅帶材含有的高斯織構的體積分數為5％～20％，黃銅織構的體積分數為10％～25％，S織構的體積分數為5％～20％，銅型織構的體積分數為5％～15％，各織構取偏離標準角度15°以內的織構。本發明鈦青銅帶材通過成分及特定織構體積分數的控制，實現了合金在具有高強度的同時具有各向延伸率差異小、耐應力松弛和彎曲加工性能等綜合性能的優異。

技術領域

本發明屬于銅合金技術領域，具體涉及一種鈦青銅帶材及其制備方法。

背景技術

隨著5G的快速發展，手機、電腦等產品也逐漸往小型化、輕薄化、多功能化方向發展。相對應的電子器件，包括連接器、高性能彈片等元件也需要小型化、輕薄化。設計者們傾向于選用性能高、各向異性小且彎曲加工性能優異的銅合金材料以滿足現今零件高性能、加工復雜的需求。

一直以來，連接器及彈片領域對導電、機械性能及加工性的要求使得設計者選擇材料時優先考慮銅合金，作為銅合金性能之王的鈹銅更是最優選擇，但鈹銅合金的成本及加工過程中的劇毒讓眾多廠家望而卻步。近些年高強、高彈、優異的加工性能的鈦青銅以替代鈹銅的角色進入了人們的視野，并廣泛應用于接觸件、彈性零件等領域。

鈦青銅合金是調幅分解及時效強化型合金，通過調幅分解、時效強化和加工硬化，能夠達到很高的強度。對于彈性接觸件，高強度意味著更大的接觸正向力，在同等情況下其接觸電阻更小，產生的熱量越小，散熱需求也就越小。常規的鈦青銅處理工藝在提高強度之后，彎曲加工性能下降，材料內部的各向異性增大，對應的各向延伸率差異較大，在進一步加工過程中非常容易出現開裂現象。

因此，為應對快速發展的消費電子、通訊基站等對銅合金的更高要求，現有的鈦青銅合金仍需進一步改進。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種強度高、各向異性小、彎曲加工性能等綜合性能優異的鈦青銅帶材。

本發明解決第一個技術問題所采用的技術方案為：一種鈦青銅帶材，其特征在于，該鈦青銅帶材的質量百分比組成為Ti：2.0～4.5wt％，余量為Cu和不可避免的雜質；該鈦青銅帶材含有的高斯織構的體積分數為5％～20％，黃銅織構的體積分數為10％～25％，S織構的體積分數為5％～20％，銅型織構的體積分數為5％～15％，各織構取偏離標準角度15°以內的織構。

鈦青銅中Ti元素為主要強化元素，當Ti含量低于2.0wt％時，調幅分解及時效強化的程度較低，雖然導電率較高，但得不到較高的強度，不能滿足應用需求。當Ti含量高于4.5wt％時，材料導電率低，嚴重增加零件電阻，導致接觸部位發熱明顯；而且Ti含量過高板料在熱軋時容易開裂，增加軋制的難度，降低成品率。

銅合金中典型織構有高斯織構{011}100、黃銅織構{011}211、S織構{123}634和銅型織構{112}111。研究發現，上述織構的體積分數對鈦青銅強度、各向延伸率、彎曲加工等性能的影響較為顯著。現今制備技術中，通常對單一織構的體積分數進行控制，難以滿足綜合性能控制的需要。為獲得強度高、各向延伸率優良、彎曲加工性能優異的鈦青銅帶材，本發明把鈦青銅的織構體積分數控制在以下范圍內，高斯織構的體積分數為5％～20％，黃銅織構的體積分數為10％～25％，S織構的體積分數為5％～20％，銅型織構的體積分數為5％～15％，鈦青銅帶材的綜合性能得到了明顯的優化。

作為優選，該鈦青銅帶材的織構比例滿足：0.5≤X1/X2≤1.5，其中X1為α取向線上高斯織構、黃銅織構的體積分數之和，X2為β取向線上黃銅織構、S織構和銅型織構的體積分數之和。