[發明專利]一種高強度錫磷青銅棒材的制備方法

有效

• 申請號: 202210404758.6
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114737071B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 葉東皇;鄭恩奇;巢國輝;傅杰;項燕龍;華稱文;廖顯琪
• 申請（專利權）人: 寧波金田銅業(集團)股份有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C9/02;B22D11/00;C22F1/08;C21D9/00;B23P15/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛;周銀銀

本發明公開了一種高強度錫磷青銅棒材的制備方法，其特征在于：該錫磷青銅的質量百分比組成為Sn：7.0～10.0％，P：0.05～0.40％，Zn：0.10～0.50％，Ni≤0.5％，Fe≤0.05％，余量為Cu和不可避免的雜質；該錫磷青銅棒材包括以下制備步驟：1)熔煉；2)水平連鑄；3)預拉伸；4)均勻化退火；5)連續拉伸；6)不完全軟化退火；7)留底拉伸；8)去應力退火；9)聯合拉拔；10)硬化退火。本發明針對充電器用高強度錫磷青銅棒材要求，化學成分設計上通過Sn、P含量的控制，最終實現錫磷青銅棒材的抗拉強度≥1000Mpa，屈服強度≥950Mpa，電導率≥12％IACS，延伸率A100％≥2％。

技術領域

本發明屬于銅合金技術領域，具體涉及一種高強度錫磷青銅棒材的制備方法。

背景技術

錫磷青銅是以Cu、Sn和P作為主要合金元素的三元合金，錫磷青銅具有高的強度，優良的彈性、耐蝕、易焊接、電鍍以及良好的加工性能，廣泛用于制作精密彈簧、電氣連接件、接線端子等。

隨著充電器輸出功率不斷提高，由開始的18W提高到目前的67W，充電器的重量也隨之增大，由開始的30g提高至目前的300g及以上。充電器裝配后需要進行滾筒和跌落測試，對充電器插頭的性能特別是強度提出了更高的要求。目前市場上的充電器插頭材料通常使用黃銅、普通錫磷青銅等，這類材料雖然導電性能滿足要求，但是存在的主要問題是屈服強度偏低，最高只能勉強達到800Mpa，僅能通過300g以下充電器跌落和滾筒跌落測試，用在300g以上充電器，在跌落和滾筒跌落測試時，插頭會出現變形。

屈服強度是金屬材料發生屈服現象時抵抗微量塑性變形的應力，由于銅合金屬于無明顯屈服的金屬材料，規定以產生0.2％殘余變形的應力值為其屈服極限，也即屈服強度。

本發明針對現有材料屈服強度偏低，不能通過300g以上充電器滾筒跌落測試問題，設計開發出一種高強度錫磷青銅棒材，能滿足300g充電器以上充電器使用要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高強度錫磷青銅棒材的制備方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種高強度錫磷青銅棒材的制備方法，其特征在于：該錫磷青銅的質量百分比組成為Sn：7.0～10.0％，P：0.05～0.40％，Zn：0.10～0.50％，Ni≤0.5％，Fe≤0.05％，余量為Cu和不可避免的雜質；該錫磷青銅棒材包括以下制備步驟：

1)熔煉：按照所需成分進行配料，加入加熱爐熔煉；

2)水平連鑄：銅水由結晶器從保溫爐內水平連續引出，鑄造溫度1170～1230℃，冷卻水進水溫度：25～35℃，冷卻水壓力：0.2～0.6Mpa，出水溫度：30～45℃，牽引工藝采用“拉伸—一次停頓—反推—二次停頓”牽引動作，牽引參數：牽引速度0.4～1.5m/min，拉坯長度2～15mm、拉伸時間0.03～0.5s、一次停頓時間0.02～0.2s、反推長度0.2～3mm、反推時間0.02～0.3s，二次停頓時間：0.02～0.2s；

3)預拉伸：將鑄坯在拉絲機上拉伸，加工率控制在：15～40％；

4)均勻化退火：溫度為580～680℃，從室溫升至該溫度時間：30～70min，保溫時間：180～360min；

5)連續拉伸：將軟態線坯經過3～5道拉伸模具和1道扒皮模具連拉連刨，拉伸總加工率需達到50％以上，各道次加工率控制在8～30％之間，且各道次加工率按照道次順序依次減小；

6)不完全軟化退火：退火溫度為350～450℃，從室溫升至該溫度時間：20～45min，保溫時間：180～360min；

7)留底拉伸：線坯經過3～5道拉伸模具連續拉伸，留底拉伸加工率控制在40～60％；