[發明專利]一種高性能析出強化型銅合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202210299260.8
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114855026B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 楊朝勇;劉平;謝全文;張軒;孟祥鵬;劉俊彪;薛海平;戴志強;張鑫;劉加宋;楊泰勝
• 申請（專利權）人: 寧波博威合金材料股份有限公司;寧波博威合金板帶有限公司;寧波博威新材料有限公司
• 主分類號: C22C9/04
• 分類號: C22C9/04;C22F1/08;B21B3/00;B21B1/46;H01B1/02;C21D8/02;C22C1/03;C22B7/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 謝瀟

本發明公開的高性能析出強化型銅合金的重量百分比組成為：Cu：85～91%，Sn：0.5～1.5%，Ni：0.5～1.5%，Si：0.1～0.3%，余量為Zn和不可避免的雜質；該銅合金的織構在偏離角小于20°內滿足：K=2S_Goss×（2S_Brass+S_Copper）/3（S_Cube+S_S）。該銅合金的帶材的制備過程為：配料→熔鑄→熱軋→銑面→第一次冷加工軋制→在線固溶→第二次冷加工軋制→時效→第三次冷加工軋制→去應力退火。本發明以Cu、Zn為基體，添加Sn、Ni、Si等元素實現合金性能的提升，同時通過調控合金的微觀組織結構，實現各向異性及合金綜合性能的均衡，滿足中高端電子電氣部件的應用需求。

技術領域

本發明涉及銅合金技術領域，具體涉及一種高性能析出強化型銅合金及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著5G通訊、新能源汽車等行業的快速發展，對電子電氣部件使用的銅材提出了更高導電性能、更高強度、更高彎曲加工性能的要求，且電子電氣部件朝向重量輕、間距小、功能多、壽命長及可靠性高等方向發展。

連接器、框架材料、繼電器、開關等電子電氣部件用銅合金材料在使用過程中，通電時會產生熱量，從而導致零部件存在失效風險，因此要求銅合金材料具有良好的導電性能。導電性能越好，電子信號傳導速率越快，同時其散熱性能也越好。中高端連接器通常需滿足25％IACS以上的導電性能要求。同時，為了保證電子電氣部件在工作和組裝時不發生塑性變形，且電子電氣部件結構的密集化、輕量化，要求所使用的銅合金帶材厚度薄并具有足夠高的強度，材料的屈服強度需達到580MPa以上。此外，電子電氣部件主要通過彎曲加工成型，而電子電氣部件的小型化、形狀的復雜化，因此，要求所用銅合金材料具有良好的彎曲加工性能，對材料彎曲加工后的形狀和尺寸精度的控制要求也越來越高，另一方面，用于制造連接器的銅合金對于各向異性的均衡有更高的要求。

通常合金的高強度與高導電性能、好的彎曲加工性能之間難以同時共存，與此同時還要兼顧各向異性，而傳統銅合金難以實現各向異性以及強度、導電性能、彎曲加工性能良好匹配的問題。錫磷青銅是目前連接器、端子等領域廣泛使用的銅合金，由于錫磷青銅中Sn主要以固溶形式存在銅基體中，因而高Sn含量的錫磷青銅，強度較高，而導電性能較差，難以實現強度與導電率的良好匹配，也因此制約其應用于導電性能要求較高的產品。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術的不足，提供一種綜合性能優異的高性能析出強化型銅合金及其制備方法，滿足中高端電子電氣部件的應用需求。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種高性能析出強化型銅合金，所述的高性能析出強化型銅合金的重量百分比組成為：Cu：85～91％，Sn：0.5～1.5％，Ni：0.5～1.5％，Si：0.1～0.3％，余量為Zn和不可避免的雜質；所述的高性能析出強化型銅合金的織構在偏離角小于20°內滿足：

K＝2S_Goss×(2S_Brass+S_Copper)/3(S_Cube+S_S)

其中，K值≥20％，S_Goss為Goss取向的織構的面積率，S_Brass為Brass取向的織構的面積率，S_Copper為Copper取向的織構的面積率，S_Cube為Cube取向的織構的面積率，S_S為S取向的織構的面積率。