[其他]改進了強度和導(dǎo)電性的銅合金

無效

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• 申請日: 1985-09-07
• 公開（公告）號: CN1004709B
• 公開（公告）日: 1989-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴維·B·克諾爾;約翰·F·布里迪斯
• 申請（專利權(quán)）人: 奧林公司
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 陳季壯;羅英銘

一種改進了的兼具導(dǎo)電性和強度的銅基合金，用于引線結(jié)構(gòu)或電連接件等。合金基本上含有約０．３％～１．６％重量的鐵，而多達一半的鐵含量由鎳、錳、鉑、及其混合物所置換；含有大約０．０１％～０．２０％重量的鎂；大約０．１０％～０．４０％重量的磷：多達０．５％重量的錫或銻及其混合物；和剩余銅。磷與鎂之比和磷與磷化物形成元素總含量之比維持臨界限度內(nèi)。

本發(fā)明涉及在電子工業(yè)中具有特殊的用途，作為引線結(jié)構(gòu)材料或連接件材料的銅基合金。電子工業(yè)越來越需要有電導(dǎo)性和熱導(dǎo)性高的較高強度的引線結(jié)構(gòu)合金。而且連接件的應(yīng)用也會受益于這樣的合金。本發(fā)明的合金兼具強度和導(dǎo)電性，比另一種可供選擇的市售合金有所改善。

由于高銅合金（銅占96%～99.3%）相對于銅來說強度高并且具有中等到較高的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性，因此用于電子和電器工業(yè)。在這類合金中，導(dǎo)電率的幅度一般從銅合金C18200和C16200的高達90%IACS（國際退火銅標準）到銅合金C17000和C17200的低至22%。典型用磷化物強化的合金具有中等到較高的導(dǎo)電性。例如，磷化鎳強化合金C19000，鐵-磷化物強化合金C19200，C19400和C19600以及在合金C19500中的混合的鐵和鈷-磷化物。合金C19200和C19600標稱有1%的鐵，但磷的含量不同，（標稱分別含0.03%和0.3%）。另一種國外生產(chǎn)的以TAMAC-5出售的合金C19520，含有0.5%～1.5%的鐵，0.01%～0.35%的磷和0.5%～1.5%的錫。

下面的專利是對用磷化物強化的合金的說明：美國專利2，123，628、3，039，867、3，522，039、3，639，119、3，640，779、3，698，965和3，976，477、德國專利915，392，加拿大專利577，850和日本專利56-105645，55-154540，58-53057，55-79848和59-9141。美國專利號3，522，112和3，573，110說明了這種合金的加工方法。

還發(fā)現(xiàn)磷化鎂也強化銅合金，如C15500，這種合金包括在已公開的美國專利號3，677，745和3，778，318中。在這些專利中披露的合金及其制法，要求磷與鎂之比范圍為0.3～1.4，這個合金除了含銅雜質(zhì)外，據(jù)披露還大致含0.002%～4.25%的磷和0.01%～5.0%的鎂與之平衡。這合金還含有0.02%～0.2%的銀和0.01%～2.0%的鎘。磷化鎂作為強化劑也用于美國專利號4，202，688和4，305，762的合金中，前一個專利中披露了一種含有混合稀土、磷和鎂的合金，而后一個專利中披露了一種合金，它含有0.04%～0.2%的鎂、磷和從鐵、鈷、鎳及其混合物中選擇的一種過渡金屬。

美國專利2，157，934披露一種銅合金，它含有0.1%～3%的鎂、0.1%～5%的鎳、鈷、鐵類中的一種物質(zhì)、0.1%～3%的硅和余量的銅。該專利還指出，添加很小百分含量的另外的成分，例如：銀、鋅、鎘、錫、鋯、鈣、鋰、鈦和錳，可以改善合金。它還指出“在某些情況下，磷、鋁或鈹可以全部或者部分代替硅，因為它們也可以與鐵族金屬形成金屬間化合物。”日本專利58-199835披露了一種銅合金，它含有Mg0.03%～0.3%、Fe0.03%～0.3%、P0.1%～0.3%余量的Cu。

按照本發(fā)明，可以提供一種強度高、導(dǎo)電性好及優(yōu)良的耐軟化和可成形性的改進的銅基合金。這種合金含有磷化物的混合物，這些磷化物包括磷化鎂以及含有或不含有鎳、錳、鈷或其混合物的鐵的磷化物。

按照這一發(fā)明，鎂與磷之比和磷化物形成元素（鎂+鐵+鎳+錳+鈷）的總含量與磷之比，每個必須維持在臨界限度內(nèi)，才能達到所要求的良好的導(dǎo)電性。令人驚奇的發(fā)現(xiàn)某種固溶強化元素，例如錫或銻，可以有助于提高合金的強度，同時導(dǎo)電性有一些損失，而其它一些元素例如鋁和鉻對強度和導(dǎo)電性都有負的影響，硅對導(dǎo)電性有很大負的效應(yīng)。