CN102259252A - 一种高弹性锡磷青铜合金箔材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电子、电气和机械行业用的高正向力，高弹性、低制耳率的锡磷青铜合金箔材的生产技术。主要通过规定合金成分中P和Ni含量以及Sn/P比，生产出来的铸坯增加侧边铣后，进行均匀化退火，粗轧开坯至1.0～2.5mm，切边后退火轧制至0.2～0.4mm在气垫炉退火，退火工艺为：温度710～750℃，速度30～53m/min，加热风扇转速600～1100r/min，冷却风扇转速300～600r/min。并将带材精轧至成品厚度0.04mm～0.15mm。精轧后的卷材在钟罩炉进行去应力退火，退火温度控制190～230℃，保温时间3～6h。所得卷材进行表面清洗钝化处理-拉弯矫直-分切、包装入库。本工艺通过成分控制、加工率和退火工艺之间的匹配，保证生产出的箔材具有高正向力、高弹性和低制耳率的特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电子、电气和机械行业用的高弹性锡磷青铜合金箔材的制作方法，特别属于C5210合金箔材的生产方法这一技术领域。
背景技术
锡青铜具有高弹性、耐磨性和抗磁性，抗腐蚀性良好，易焊接的优点，广泛应用于电子信息行业。近年来，随着我国电子信息行业技术发展，各种电子信息装置向小型化、长寿命等方向发展，由于元件的集成度、信号传输速度急剧上升，使得电子产品连接器用的基础部件越趋于薄、小型、集成化发展，这对锡青铜产品的尺寸厚度及精度、板形、表面质量、内部组织、力学性能等要求越来越高。由于锡青铜合金铸造时极易产生反偏析、冷轧加工硬化强等原因，严重限制锡青铜箔材的产业化，因此国内锡青铜箔材的需求主要依靠进口解决。
C5210合金箔材的常用生产方法为水平连铸生产方法，包括铸造、铣面、粗轧、中间退火、清洗、中轧、中间退火、精轧、拉弯矫、裁剪入库工序。经过上述工序生产出来的C5210合金箔材经下游客户使用后，冲压毛刺多，正向力不足、物理性能较差，导致接触不良，致使导电性能不稳定的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高正向力，高弹性、低各向异性的锡磷青铜合金箔材的生产技术。
本发明解决技术问题的技术方案为：一种高弹性锡磷青铜合金箔材的制备方法，包括铸造、铣面、粗轧、切边、中间退火、中轧、中间退火、精轧、成品退火、脱脂清洗、拉弯矫、分切入库。
(1)本发明所采用的铸造工艺为：通过调整合金成分中P和Ni含量以及Sn/P，将Sn含量控制在7.5～8.1％，P含量控制在0.18～0.25％，Ni含量控制在0.008～0.05％，Sn/P比值控制在30～46。在熔化炉内将配好的物料熔化，熔化炉内温度控制在1200～1250℃(上述的配方范围为现有的国家及外国牌号的锡磷青铜合金化学成分范围)。
(2)将步骤(1)所得的熔化物搅拌、捞渣、取样分析调整成分，成分符合配方要求后将其转入保温炉内，保温炉内铜液温度为1170～1220℃。水平连铸采用拉-停-反推工艺，铸造速度控制在135～170mm/min。铸坯厚度控制在15～17mm、宽度400～450mm、长度85～115m。
(3)将生产出的均匀化退火后铸坯进行铣面，铣面量0.75～1.2mm，同时增加侧边铣，铣削量1.5～3.0mm。
(4)将步骤(3)的光坯直接轧制至1.0～2.5mm，再进行1～2次中间退火，最后轧制到0.2～0.4mm。
(5)将步骤(4)生产出的带材在气垫炉上进行退火，退火工艺为：温度710～750℃，速度30～53m/min，加热风扇转速600～1100r/min，冷却风扇转速300～600r/min。
(6)将步骤(5)的带材精轧至成品厚度0.04mm～0.15mm。
(7)将步骤(6)所得卷材在钟罩炉进行去应力退火，以消除轧制织构，降低带材的各向异性。退火温度控制190～230℃，保温时间3～6h。。
(8)将步骤(7)所得卷材进行表面清洗钝化处理-拉弯矫直-分切、包装入库。
上述步骤(4)中所述的进行首次开坯轧制，其冷轧总加工率在75～90％，轧制道次6～9次。
本发明的新型高弹性锡磷青铜合金箔材的生产工艺与常规的锡青铜箔生产工艺相比优点有：
1、明确规定合金中Sn、P和Ni含量，以及Sn/P比，改善铸坯组织性能，同时提高材料的弹性模量。
2、本发明采用大加工率开坯，减少了退火次数，节省了大量的人工、原材料成本，缩短生产周期，显著提高了生产效率，达到节能降耗的要求。
3、本发明通过控制精轧轧程的带材加工率、精轧前和成品退火工艺的匹配，减少了箔材各向异性，使材料在冲压等后不易产生毛刺、制耳。
4、本发明首次采用侧边铣技术，最大限度消除铸造过程中产生的侧表面氧化颗粒物，减少粗轧开坯过程中氧化颗粒物脱落，从而减少产品表面质量缺陷；同时减少对轧制用乳液的污染，延长乳液使用周期。
附图说明
发明的生产工艺流程由以下附图给出。
附图1生产工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实例进-步描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
生产制作C5210 SH规格0.15×400mm的箔材， 在熔化炉内将配好的物料熔化，熔化炉铜液温度控制在1240±10℃，化学成分P含量控制在0.22％，Ni含量控制在0.01％，Sn/P比值为35，余量为铜。将合格铜液转入保温炉内，铸造温度为1190±10℃。水平连铸采用拉-停-反推工艺，铸造速度控制在165mm/min，铸坯出口温度在300～360℃。铸坯厚度控制在16mm、宽度430mm、长度100m。
将生产出铸坯进行均匀化，退火温度680℃，保温12h，退火后铸坯进行铣面，上下铣面量分别为0.75/0.85mm，侧边总铣削量2mm。将铣完面的光坯轧制至2.5mm，转入初切边，再进行中间退火，退火温度为560℃，保温6h，经过两个轧程，轧制到0.3mm。将0.3mm带材在气垫炉上进行退火，退火工艺为：退火温度735℃，速度39m/min，加热风扇转速900r/min，冷却风扇转速550r/min。经退火后的卷材精轧至0.15mm。将卷材进行去应力退火，退火温度控制220℃，保温4h。
最后将所得卷材进行表面清洗钝化处理-拉弯矫直-分切、包装入库。
对本发明的实施例所得的样品进行性能检测：
我司力学性能检测结果如表一、二所示
表一力学性能表
表二其他检测数据对比
Claims (5)
1.一种高弹性锡磷青铜合金箔材的制备方法，包括铸造、铣面、粗轧、切边、中间退火、中轧、中间退火、精轧、成品退火、脱脂清洗、拉弯矫、分切入库，其特征在于：通过调整合金成分中P和Ni含量以及Sn/P，将Sn含量控制在7.5～8.5％，P含量控制在0.18～0.25％，Ni含量控制在0.008～0.05％，Sn/P比值控制在30～46。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性锡磷青铜合金箔材的制备方法，其特征在于：将生产出的均匀化退火后铸坯进行铣面，上、下铣面量0.75～1.2mm，增加侧边铣，铣削量1.5～3.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种高弹性锡磷青铜合金箔材的制备方法，其特征在于：将铸坯直接轧制至1.0～2.5mm，再进行1～2次中间退火并轧制到0.2～0.4mm。
4.根据权利要求1所述的一种高弹性锡磷青铜合金箔材的制备方法，其特征在于：将厚度0.2～0.4mm的带材在气垫炉上进行退火，退火工艺为：温度710～750℃，速度30～53m/min，加热风扇转速600～1100r/min，冷却风扇转速300～600r/min。并将带材精轧至成品厚度0.04mm～0.15mm。
5.根据权利要求1所述的一种高弹性锡磷青铜合金箔材的制备方法，其特征在于：精轧后的卷材在钟罩炉进行去应力退火，退火温度控制190～230℃，保温时间3～6h。
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