[發明專利]一種高強度電磁屏蔽銅合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202210473077.5
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114717435B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 李冬生;劉丹;陳開斌;張旭貴;張亞楠;張芬萍;王慧瑤
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C9/00;C22F1/08
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 王瑞琳

本發明特別涉及一種高強度電磁屏蔽銅合金及其制備方法，屬于銅合金技術領域。一種高強度電磁屏蔽銅合金，化學成分以質量百分比計包括；Fe：3?9％，Ni：2?5％，Al：0.2?0.5％，稀土金屬：0.01?0.20％，余量為Cu和不可避免的雜質。其通過不同合金元素的添加，有效提高鐵元素在銅合金中的溶解度，從而提升銅合金的強度和電磁屏蔽性能，從而得到電磁屏蔽性能＞110dB，電導率＞50％IACS，抗拉強度＞950MPa的高強度電磁屏蔽銅合金。

技術領域

本發明屬于銅合金技術領域，特別涉及一種高強度電磁屏蔽銅合金及其制備方法。

背景技術

2020年，我國電解銅產量達到1002.5萬噸，銅材產量和消費量均居世界首位，通用銅材的國內滿足度達到了96％，但是先進銅合金材料仍依賴于進口。高強電磁屏蔽銅合金，具有導電率高、散熱性好，電磁屏蔽的性能，重點應用于超大規模集成電路引線框架，高效寬頻5G通信設備，國防軍工裝備的電子對抗、雷達、大功率微波管，高脈沖磁場導體等，具有廣闊的前景，因而受到極大的重視。

目前現有的高強電磁屏蔽銅合金普遍致力于提升自身的電磁屏蔽性能，但電磁屏蔽性能與強度很難做到同時提高。原因主要有兩點：(1)鐵在銅中的固溶度較小，導致富余的鐵在凝固過程中析出粗大的鐵相，劣化鑄件品質，降低材料性能；(2)銅鐵液相具有較大的正溶解熱，在液相線下存在亞穩難混溶間隙，鑄件中心和邊緣成分偏差大，影響銅鐵合金性能。因此，如何同時兼顧較高的強度和較高的電磁屏蔽性能，是目前急需解決的問題。

發明內容

本申請的目的在于提供一種高強度電磁屏蔽銅合金及其制備方法，以解決現有技術中高強度電磁屏蔽銅合金無法兼顧較高的強度和較高的電磁屏蔽性能的技術問題。

本發明實施例提供了一種高強度電磁屏蔽銅合金，所述高強度電磁屏蔽銅合金的化學成分以質量百分比計包括；

Fe：3-9％，Ni：2-5％，Al：0.2-0.5％，稀土金屬：0.01-0.20％，余量為Cu和不可避免的雜質。

可選的，所述稀土金屬包括銅鑭合金、銅鈰合金及銅釔合金中的任意一種或多種組合。

基于同一發明構思，本發明實施例還提供了一種如上所述的高強度電磁屏蔽銅合金的制備方法，包括如下步驟：

配置得到原料；

將所述原料經真空熔煉，得到銅合金液，所述銅合金液的化學成分與所述高強度電磁屏蔽銅合金的化學成分相同；

將所述銅合金液經澆鑄，得到鑄錠；

將所述鑄錠經電磁攪拌，得到銅合金圓棒；

以所述銅合金圓棒為電極進行真空自耗電弧熔煉，得到均化鑄錠；

將所述均化鑄錠經鍛造、熱軋及冷軋，得到板坯；

將所述板坯經時效處理，得到所述高強度電磁屏蔽銅合金。

可選的，所述真空熔煉前，將真空度預抽至10^-3Pa，而后充入氬氣至真空度為0.1-0.9Pa。

可選的，所述鑄錠靜置5-20s后進行所述電磁攪拌。

可選的，所述電磁攪拌為正轉和反轉交替進行，所述電磁攪拌的攪拌頻率為5-30Hz，所述電磁攪拌的電流為200-300A。

可選的，所述真空自耗電弧熔煉的壓力為0.1-5Pa，所述真空自耗電弧熔煉的電弧長度為25-80mm。

可選的，所述銅合金圓棒作為電極時，所述銅合金圓棒周側預留有50-100mm的間隙層。

可選的，所述熱軋的起始溫度為1000-1020℃，所述熱軋的終軋溫度為830-850℃；所述熱軋的變形率≥60％；