CN1025794C - 高强度弹性材料铜基合金 - Google Patents
高强度弹性材料铜基合金 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1025794C CN1025794C CN 91105605 CN91105605A CN1025794C CN 1025794 C CN1025794 C CN 1025794C CN 91105605 CN91105605 CN 91105605 CN 91105605 A CN91105605 A CN 91105605A CN 1025794 C CN1025794 C CN 1025794C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alloy
- present
- copper
- elastic material
- high strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
- Contacts (AREA)
Abstract
一种高强度弹性材料铜基合金，其特征是合金含有(重量%)Ni5-9，Sn4-6，Al0.5-5，RE0.1-0.6(RE＝Y、Ce、Gd、La中之一种)，Cu余量。该合金的强度和弹性同铍青铜相当或更优，但应力松弛小，加工性能好，工艺简单，价格比铍青铜便宜，且生产时无环境污染。在强度和弹性模量方面，本发明合金一般也优于不含Al的Cu-Ni-Sn-RE系合金，本发明合金可用作弹簧管、弹簧、簧片等弹性敏感元件、导电接点载体弹簧，接插元件等。
Description
本发明涉及弹性材料铜基合金，特别是用作弹簧管、弹簧、簧片等弹性敏感元件、导电接点载体弹簧，接插元件等铜基合金。
目前国内外广泛使用的铜合金弹性材料多为铍青铜，其特点是弹性、导电性好、但制备时环境污染严重，且铍青铜易脆，价格高。德银（锌镍铜金），锡磷青铜，黄铜也被用着弹性材料，但它们的弹性不足，应力松弛大，Cu-Ni-Sn系合金（见Acta Metal Vol.22，1974，P，601-609）虽然强度高，但易析出脆相，影响材料的寿命。
国外一些专利在Cu-Ni-Sn系合金基础上做了一些改进，以改善合金某些方面的性能。例如，特开昭56-16642公开了一种高强度耐蚀性铜合金，其化学成分为（重量%）：Ni3-15，Sn3-10，以及Ti0.05-1.0、Mn0.1-2.0、稀土元素0.05-1.0、Cr0.05-0.5中的至少一种且其总量为0.05-1，余量为铜。该专利申请通过测量接触电阻（暴露于盐水雾、高温高湿，SO2气氛前后）的变化，表明所提供的铜合金在耐腐蚀性方面显著优于现有技术（铍青铜和Cu-Ni-Sn合金）。该专利申请主要用于电气装置零部件，提高零部件的抗腐蚀性，以改善电接触性能，而主要不是用作弹性材料。特开昭62-192549公开了一种导电用铜合金，其成分（重量%）为：Ni3-20，Sn2-10，稀土元素0.1-2，余量为Cu。该专利申请主要作导电材料，特别是用于电蚀加工装置的导电材料，而不是用作弹性材料，且其化学成分也未超出特开昭56-16642。特开昭63-274729公开了一种电子、电气机器用铜合金，其化学成分（重量%）为：Sn2.0-8.0，Ni3.5-10.0，Si0.6-5.0，以及Cr、Mn、Ti、Al、Fe中之至少一种，且其总量为0.03-2.0，余量为Cu及不可避免的杂质。该专利申请目的在于改善铜合金的强度，加工性，导电性、耐蚀性和耐热性，使其适于制造小型化的电子、电气器件的零部件，所以也主要不是用作弹性材料。
本发明的目的在于克服铍青铜弹性材料之不足，提供一种新的铜基合金弹性材料，其强度和弹性与铍青铜相当或更优，延性优于铍青铜，制造过程中基本上无环境污染。
本发明的技术解决方案是，在Cu-Ni-Sn合金基础上，添加一定量的Al和稀土元素，组成新的铜基合金。
本发明弹性铜基合金的成分是（重量%）：Ni5-9，Sn4-6，Al0.5-5，Re0.1-0.6（RE＝Y、Ce、Gd、La中之一种），Cu余量。优先推荐的合金成分是（重量%）：Ni7-9，Sn5-6，Al2-5，RE0.3-0.5，Cu余量。
在金中加入Ni、Sn、Al和稀土元素的作用在于强化合金，提高合金的强度;Al的加入还可以减小时效的时效敏感效应和进一步提高合金的弹性模量;稀土元素的加入还可以加速调幅分解（SPINODAL DECOMPOSITION），延缓脆相的析出，细化晶粒。限定上述合金元素的添加量范围的理由在于，若添加量低于下限，则合金元素的强化效果不显著，限定Ni含量不高于9%、Sn含量不高于6%主要在于降低合金的成本;而限定Al含量不高于5%、稀土元素的含量不高于0.6%的理由在于，若超过此上限，则合金的加工性能将变坏。
同现有铍青铜弹性材料相比，本发明合金在强度和弹性模量方面与铍青铜相当或更优，但本发明合金应力松弛小，加工性能好，工艺简单，价格便宜，制备时无环境污染。表2的结果也表明，本发明合金在强度和弹性模量方面一般也优于不含AL的Cu-Ni-Sn-RE比较合金，证明Al的加入确定进一步强化了合金，提高了弹性模量。
实施例
按表1（表见文后）所列合金成分配制本发明实施例合金和比较例合金。合金料混合装于电炉中，在中性保护气氛下熔炼，铸锭，加工成片材，变形量达92%，然后将片材于350℃下时效20分钟，最后测其抗张强度σb，弹性模量E和维氏硬度Hv，其结果如表2所示。（表2见文后）
表1
化学成份（重量%）
合金类别 No Ni Sn Al RE Cu
本发明合金 1 6 5 0.5 Y0.3 余量
本发明合金 2 6 5 1 Ce0.3 余量
本发明合金 3 6 5 3 Ce0.3 余量
本发明合金 4 6 5 5 Ce0.3 余量
本发明合金 5 9 4 3 Gd0.2 余量
比较合金 6 9 6 Ce0.3 余量
比较合金 7 9 6 Y0.6 余量
比较合金 8 9 6 Gd0.3 余量
现有合金 9 Cu-2% Be合金
表2
合金类别 NO 冷变形量% 时效温度℃ σb（MPa） 力学性能E（MPa） Hv
本发明合金 1 92 350 1000 85000 290
本发明合金 2 92 350 1100 95000 310
本发明合金 3 93 350 1440 118000 350
本发明合金 4 92 350 1500 125000 360
本发明合金 5 92 350 1167 112510 310
比较合金 6 92 350 1208 110000 340
比较合金 7 92 350 1210 110000 342
比较合金 8 92 350 1206 110000 340
现有合金＊780±10 1127 110700 320-350
℃水淬，300-350℃
时效3hr，空气冷却
＊：数据引自《仪表材料》，1987，18（3），p150。
Claims (2)
1、一种高强度弹性材料铜基合金，其特征是所说的合金含有(重量%)Ni5-9，Sn4-6，Al0.5-5，RB0.1-0.6(RE=Y、Ce、Gd、La中之一种)，Cu余量。
2、根据权利要求1的合金，其特征是所说的合金含有（重量%）Ni7-9，Sn5-6，Al2-5，RE0.3-0.5，Cu余量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 91105605 CN1025794C (zh) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 高强度弹性材料铜基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 91105605 CN1025794C (zh) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 高强度弹性材料铜基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1069289A CN1069289A (zh) | 1993-02-24 |
| CN1025794C true CN1025794C (zh) | 1994-08-31 |
Family
ID=4907252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 91105605 Expired - Fee Related CN1025794C (zh) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 高强度弹性材料铜基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1025794C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1327017C (zh) * | 2004-07-22 | 2007-07-18 | 同济大学 | 一种弹性导电合金的制备方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102952964A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-03-06 | 无锡常安通用金属制品有限公司 | 一种耐蚀耐磨铜合金 |
| CN103555990B (zh) * | 2013-10-18 | 2015-09-02 | 苏州天兼金属新材料有限公司 | 航空航天领域用合金材料及其制造方法 |
| WO2018235458A1 (ja) * | 2017-06-22 | 2018-12-27 | 日本精線株式会社 | ばね用銅合金極細線及びその製造方法 |
| CN113789459B (zh) * | 2021-09-02 | 2022-07-12 | 宁波博威合金材料股份有限公司 | 一种铜镍锡合金及其制备方法和应用 |
| CN115710654A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-02-24 | 浙江中达精密部件股份有限公司 | 一种铜镍锡合金及其制备方法 |
-
1991
- 1991-08-08 CN CN 91105605 patent/CN1025794C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1327017C (zh) * | 2004-07-22 | 2007-07-18 | 同济大学 | 一种弹性导电合金的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1069289A (zh) | 1993-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5021105A (en) | Copper alloy for electronic instruments | |
| WO2013161351A1 (ja) | Cu-Ni-Si系銅合金 | |
| CN1025794C (zh) | 高强度弹性材料铜基合金 | |
| CA2215338C (en) | Lean, high conductivity, relaxation-resistant beryllium-nickel-copper alloys | |
| KR20010106204A (ko) | 전기 전도성 금속 스트립 및 커넥터 | |
| US5041176A (en) | Particle dispersion-strengthened copper alloy | |
| WO1998048068A1 (en) | Grain refined tin brass | |
| GB2178448A (en) | Copper-chromium-titanium-silicon alloy and application thereof | |
| JP2521880B2 (ja) | 電子電気機器用銅合金とその製造法 | |
| EP0190386A1 (en) | Copper-based alloy and lead frame made of it | |
| JP2001316741A (ja) | プラスチック基板に設けられるピングリッドアレイ用ｉｃリードピンに適した銅合金 | |
| EP1021575A1 (en) | Copper based alloy featuring precipitation hardening and solid-solution hardening | |
| US4990309A (en) | High strength copper-nickel-tin-zinc-aluminum alloy of excellent bending processability | |
| US4886641A (en) | Electrical contact spring material made of copper base alloy of high strength and toughness with reduced anisotropy in characteristics | |
| JPS63286544A (ja) | 多極コネクタ−用銅合金 | |
| JP2000129377A (ja) | 端子用銅基合金 | |
| JPS61264144A (ja) | 半田耐熱剥離性に優れた高力高導電銅合金 | |
| JPH01159337A (ja) | 高力高導電性銅合金 | |
| EP3970908A1 (en) | Lead-free solder composition | |
| JPH0331776B2 (zh) | ||
| JPS63109132A (ja) | 高力導電性銅合金及びその製造方法 | |
| EP0314523B1 (en) | Electrically conductive spring materials | |
| JP3032869B2 (ja) | 高強度高導電性銅基合金 | |
| JPH02304803A (ja) | 導電用耐屈曲性ケーブル導体 | |
| JPH01242740A (ja) | 電子機器用銅合金 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |