[發(fā)明專利]超細(xì)晶粒銅鉻鋯板材的制造方法及銅合金板材

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210123882.5
• 申請(qǐng)日: 2022-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114517278A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳翔;張家璇;錢立華;張武;任杰克;趙健;孟琦杰;胡玉峰;孫利昕;劉小春;潘菲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中銅華中銅業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22F1/08
• 分類號(hào): C22F1/08;C22F1/02;C21D9/00;C22C9/00;B23P15/00;B21B1/38;B32B15/01;B32B15/20
• 代理公司: 湖北維智聯(lián)科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42291
• 代理人: 陳鴻偉

本發(fā)明申請(qǐng)涉及一種超細(xì)晶粒銅合金的制造方法及銅合金板材，方法包括下列步驟：板材準(zhǔn)備，將若干塊銅鉻鋯板固溶處理，裁剪并進(jìn)行表面清潔處理；將3～4塊標(biāo)準(zhǔn)銅合金板材堆疊后在970±20℃下進(jìn)行熱處理，隨后進(jìn)行單道次的軋制變形，得到應(yīng)變量為70％～80％的中間多層銅合金板材；將3～4塊中間多層銅合金板材按照單道次軋制的方法，再進(jìn)行單道次軋制；重復(fù)本步驟3～5次，得到超細(xì)晶粒銅合金板材。本發(fā)明提供的超細(xì)晶粒銅鉻鋯板材的制造方法采用多層疊軋加熱處理的方式，在軋制過(guò)程中細(xì)化晶粒，通過(guò)后續(xù)熱處理，使得晶粒長(zhǎng)大，調(diào)控第二相在晶界的析出，從而獲得具有優(yōu)異性能的銅鉻鋯合金，銅鉻鋯合金中的鉻可以形成第二相強(qiáng)化，提高銅合金的強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅合金材料生產(chǎn)方法領(lǐng)域，特別是涉及一種超細(xì)晶粒銅合金的制造方法及銅合金板材。

背景技術(shù)

銅的高導(dǎo)電性使其在眾多領(lǐng)域都具有廣泛應(yīng)用，但由于強(qiáng)度低難以滿足高強(qiáng)導(dǎo)電的應(yīng)用需求。最近，有研究表明，異質(zhì)結(jié)構(gòu)或梯度層狀結(jié)構(gòu)在變形過(guò)程中產(chǎn)生的背應(yīng)力強(qiáng)化可以同時(shí)提高材料的強(qiáng)度與塑性。晶粒細(xì)化及織構(gòu)控制是改善和提高金屬材料性能的有效途徑之一，然而采用傳統(tǒng)的鍛造、擠壓、軋制以及后續(xù)的再結(jié)晶退火處理工藝，雖可將材料內(nèi)部晶粒細(xì)化至10μm，卻無(wú)法在材料內(nèi)部形成納米晶或者超細(xì)晶，并且在材料內(nèi)部形成變形織構(gòu)或再結(jié)晶織構(gòu)，仍然難以滿足當(dāng)下對(duì)高性能材料的特殊要求。

近年來(lái)，由于大塑性變形技術(shù)具有將粗晶金屬的晶粒細(xì)化到納米量級(jí)的巨大潛力，且這種技術(shù)還可以克服納米粉末壓制過(guò)程中的殘余孔洞和界面污染，可以制備大尺寸的塊體納米結(jié)構(gòu)材料，為研究納米結(jié)構(gòu)材料獨(dú)特的物理、力學(xué)性能和變形機(jī)理提供方便。

到目前為止，采用累積疊軋技術(shù)生產(chǎn)的鋁、鎂及其合金和鋼鐵等材料，不但強(qiáng)度、硬度高，而且一些材料還表現(xiàn)了一定的低溫超塑性和良好的抗腐蝕能力。然而目前還沒(méi)有關(guān)于銅合金的具體累積疊軋技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述提到的至少一個(gè)問(wèn)題，提供一種超細(xì)晶粒銅合金的制造方法及銅合金板材。

第一個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N超細(xì)晶粒銅鉻鋯板材的制造方法，包括下列步驟：

板材準(zhǔn)備，將若干塊銅鉻鋯板在950～990℃下固溶處理1～3h后，裁剪并進(jìn)行表面清潔處理后，得到標(biāo)準(zhǔn)銅合金板材；

單道次軋制，將3～4塊所述標(biāo)準(zhǔn)銅合金板材堆疊后在970±20℃下進(jìn)行熱處理，隨后進(jìn)行單道次的軋制變形，得到應(yīng)變量為70％～80％的中間多層銅合金板材；

多道次復(fù)軋，將3～4塊所述中間多層銅合金板材按照所述單道次軋制的方法，再進(jìn)行單道次軋制；重復(fù)本步驟3～5次，得到超細(xì)晶粒銅合金板材。

在第一個(gè)方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，所述裁剪并進(jìn)行表面清潔處理的步驟，包括：將所述銅鉻鋯板切割制成尺寸相同且厚度為0.15～1.5mm板材。

結(jié)合第一個(gè)方面和上述實(shí)現(xiàn)方式，在第一個(gè)方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，所述將所述銅鉻鋯板切割制成尺寸相同且厚度為0.15～1.5mm板材的步驟之后，還包括：在切割成的所述板材的邊沿設(shè)置捆扎槽。

結(jié)合第一個(gè)方面和上述實(shí)現(xiàn)方式，在第一個(gè)方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，所述裁剪并進(jìn)行表面清潔處理的步驟，包括：

將裁剪后的所述銅鉻鋯板的表面進(jìn)行清洗，隨后分別進(jìn)行打磨、酒精清洗和丙酮清洗脫脂；

對(duì)脫脂后的所述銅鉻鋯板進(jìn)行電解拋光，隨后再進(jìn)行酒精清洗。

結(jié)合第一個(gè)方面和上述實(shí)現(xiàn)方式，在第一個(gè)方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，所述單道次軋制的步驟還包括：剪掉所述中間多層銅合金板材兩端未完全復(fù)合區(qū)。

結(jié)合第一個(gè)方面和上述實(shí)現(xiàn)方式，在第一個(gè)方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，所述重復(fù)本步驟3～5次的步驟之后，還包括，將所述超細(xì)晶粒銅合金板材在400～450℃下熱處理60～240min。