CN104388747B - 一种耐磨耐腐传感器用铜合金材料及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐磨耐腐传感器用铜合金材料及制造方法，该铜合金材料，主要成分为铜，还包括铋、硅、锰、镍、铁、锗、锌、锂、硼、硒。该制造方法包括以下步骤：（1）称取原料；（2）熔融铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒；（3）熔融锌；（4）熔融铜；（5）锌水和铜水混合；（6）将步骤（2）所得的混合熔融液倒入步骤（5）所述的铜水中，得到铜合金水；（7）将步骤（6）所得的铜合金水降温得到铜合金材料。根据本发明的铜合金组分和制造方法制得的铜合金材料，具有抗拉强度好、硬度高、搞断裂性好，经久耐磨等优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐磨耐腐传感器用铜合金材料及制造方法，属于金属材料领域。
背景技术
铜合金被广泛应用于汽车部件、家电部件、电气、电子、光学部件、配管构件、水暖金属件或者各种阀门等。且由于近年来全球变暖，强烈要求制品或者构件的小型、轻量化和薄壁化，在比重比铁大的铜合金中，需要通过高强度化来应对上述要求。
尤其在气象机械、气象光学仪器领域，对仪器的重量有着较高的要求，以及对仪器的精密程度要求较高，就需要使用高强度的且轻质的合金材料，很多气象观测站，由于地域、交通的限制，不能够满足较重仪器的搬运和安装，仪器更换也存在很大的难度，这就需要在仪器的配备上有着较高的要求，仪器的精密度，以及仪器的使用寿命要求高。对于仪器制作时使用的材料，尤其是传感器，以及数据采集芯片使用的铜合金的要求很高，传统的简单的铜合金材料基本无法满足要求。传统的铜合金不仅在质量重、感应的灵敏度差以及能够被使用的次数少，不能满足气象领域的仪器使用要求。
高导高强铜合金是一类有优良综合物理性能和力学性能的结构功能材料，广泛应用于电阻焊、电力、电子、机械制造等工业领域。
现有的晶体管、IC等半导体，或集成电路等组件，其连结电极与外部导线一般是以高纯度4N系(纯度＞99.99mass(质量)％)的黄金与其他微量金属元素制成的金线作为电性连接的接合线，然而，由于黄金较高的价格，以及黄金市场的不稳定性，在考虑成本和行业风险的情况下，使用黄金存在一定的弊端，不利于工业化应用和大规模的生产。使用铜合金替代高价位的高纯度4N系(纯度＞99.99mass(质量)％)的黄金与其他微量金属元素制成的金线作为电性连接的接合线成为业内人士考虑的方向。使用铜合金时，由于封装用树脂与导线的热膨胀系数差异过大，随着半导体启动后温度上升，因热形成的体积膨胀对形成回路的铜接合线产生外部应力，特别是对暴露于严酷的热循环条件下的半导体组件，容易使铜接合线产生短线的问题。
用于作为载流部件(例如连接件、引流框、继电器和开关)的电气和电子部件的材料具有良好的电导率，以抑制因为载流而产生焦耳热，要求所使用的材料的高强度能承受在使用此材料的电气和电子设备的组装和运行过程中向其施加的应力。用于电气和电子部件的材料还要求具有极佳的可弯曲加工性，而且，为了确保电气和电子部件之间的接触可靠性，要求用于该部件的材料具有极佳的耐应力松弛性。尤其近年来，电气和电子部件存在集成化、微型化和轻质化的倾向，碎玉材料的性能要求更高，铜合金板的厚度要变薄，强度以及敏感度要求更高。
发明人通过检索得到专利号为2010800134044，发明名称为高度强铜合金专利，该铜合金中的组分为锌20％～45％、铁0.3～1.5％、铬0.3～1.5％，余量为铜，且该铜合金内部分散有铁-铬系化合物粒子和Al2Ca的金属间化合物粒子，以重量标准计所述铁相对于所述铬的含有比率Fe/Cr为0.5～2。在具体实施例中公布了抗拉强度和破断延伸率的试验数据，但是对于这种配比的铜合金材料，只能通过使用该专利中公开的制作方法来得到，对于铜合金材料内部的成型结构，无法实现具体控制，且该铜合金材料的抗变形系数，以及导电系数并不能达到在气象机械的传感器中的要求，无法应用到气象机械的传感器中，无法解决减轻气象机械的重量和提高气象机械的传感灵敏度的问题。
发明人还检索到申请号为201110228500.7，发明名称为一种铜合金材料的发明专利，该发明公开的铜合金材料，由以下以重量百分比计的原料制成：
Pb0.641％～0.704％，Si1.23％～1.36％，Mn1.94％～2.32％，Ni1.95％～2.21％，Fe0.093％～0.153％，Sn0.025％～0.048％，Zn35.3％～35.76％，Cu余量。该发明的铜合金材料具有高强度、耐磨、耐腐蚀、延展性好、易加工、不易拉脱等优点，适合于制造高压柱塞泵的核心零件如滑靴和配流盘。但是这种铜合金材料的导电性能不好，不适应于制作传感器部件，尤其不适应于制作气象领域的传感器。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种耐磨耐腐传感器用铜合金材料，本发明的技术方案为：
该耐磨耐腐传感器用铜合金材料，其主要成分为铜元素，其特征是还包括铋、硅、锰、镍、铁、锗、锌、锂、硼和硒，上述各组分在铜合金材料中所占的重量百分比分别为：
铋：0.75％～0.80％，硅：1.37％～1.57％，锰：1.95％～2.30％，镍：1.90％～2.20％，铁：0.3％～0.5％，锗：0.01％～0.02％，锌：25％～30％，锂：1.5％～2.5％，硼：0.5％～1.5％，硒：0.1％～0.5％。
所述铋、硅、锰、镍、铁、锗、锌、锂、硼和硒在铜合金材料中所占的重量百分比分别为：
铋：0.76％～0.79％，硅：1.4％～1.5％，锰：2.05％～2.2％，镍：1.95％～2.15％，铁：0.35％～0.45％，锗：0.013％～0.017％，锌：26.5％～28.5％，锂：1.75％～2.25％，硼：0.75％～1.25％，硒：0.2％～0.4％。
所述铋、硅、锰、镍、铁、锗、锌、锂、硼和硒在铜合金材料中所占的重量百分比分别为：
铋：0.775％，硅：1.47％，锰：2.13％，镍：2.05％，铁：0.4％，锗：0.015％，锌：27.5％，锂：2％，硼：1％，硒：0.3％。
一种制造耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：按照重量百分比例分别为：铋：0.75％～0.80％，硅：1.37％～1.57％，锰：1.95％～2.30％，镍：1.90％～2.20％，铁：0.3％～0.5％，锗：0.01％～0.02％，锌：25％～30％，锂：1.5％～2.5％，硼：0.5％～1.5％，硒：0.1％～0.5％称取原料，余量为铜及不可避免的杂质；
(2)熔融铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒：将铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒放在熔融炉内热熔，得到它们的混合熔融液；
(3)熔融锌：将锌放在可密闭的坩埚容器内熔化，得到锌水；
(4)熔融铜：将铜放在熔融炉内热熔，得到铜水；
(5)锌水和铜水混合：将步骤(3)所得的锌水快速倒入步骤(4)装有铜水的熔融炉内，锌水和铜水混合保温1～2小时；
(6)将步骤(2)所得的混合熔融液倒入步骤(5)所述的装有铜水和铜水均匀混合液的熔融炉内，保温2～3小时，得到铜合金水；
(7)将步骤(6)所得的铜合金水以每小时10～20℃的速度降温，直至常温，得到铜合金材料。
所述步骤(2)熔融铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒的环境温度高于1500℃，熔融时间大于5小时，熔融在真空条件下进行。
所述步骤(3)熔融锌的环境温度高于500℃，熔融时间2～3小时，熔融在真空条件下进行。
所述步骤(4)熔融铜的环境温度高于1200℃，熔融时间3～5小时，熔融在真空条件下进行。
所述步骤(5)锌水和铜水混合的环境温度高于1200℃，混合熔融时间2.5～3.5小时，混合熔融在真空条件下进行。
所述步骤(6)操作的环境温度高于1500℃，混合熔融时间5～6小时，混合熔融在真空条件下进行。
根据本发明的铜合金组分和制造方法制得的铜合金材料，具有抗拉强度好、硬度高、搞断裂性好，经久耐磨等优势，应用于传感器能有效延长传感器的适用寿命，和能满足传感器应用于更加恶劣的环境，增加传感器能够适用的环境范围。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种耐磨耐腐传感器用铜合金材料，其主要成分为铜元素，还包括铋、硅、锰、镍、铁、锗、锌、锂、硼和硒。
实施例1：
铋、硅、锰、镍、铁、锗、锌、锂、硼和硒在铜合金材料中所占的重量百分比分别为：
铋：0.75％，硅：1.37％，锰：1.95％，镍：1.90％，铁：0.3％，锗：0.01％，锌：25％，锂：1.5％，硼：0.5％，硒：0.1％。
制造上述组分的耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：按照重量百分比例分别为：铋：0.75％，硅：1.37％，锰：1.95％，镍：1.90％，铁：0.3％，锗：0.01％，锌：25％，锂：1.5％，硼：0.5％，硒：0.1％称取原料，余量为铜及不可避免的杂质；
(2)熔融铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒：将铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒放在熔融炉内热熔，环境温度1500℃，熔融时间5小时，熔融在真空条件下进行，得到它们的混合熔融液；
(3)熔融锌：将锌放在可密闭的坩埚容器内熔化，环境温度500℃，熔融时间2小时，熔融在真空条件下进行，得到锌水；
(4)熔融铜：将铜放在熔融炉内热熔，环境温度1200℃，熔融时间3小时，熔融在真空条件下进行，得到铜水；
(5)锌水和铜水混合：将步骤(3)所得的锌水快速倒入步骤(4)装有铜水的熔融炉内，锌水和铜水混合保温1小时，环境温度1200℃，熔融时间2.5小时，混合熔融在真空条件下进行。；
(6)将步骤(2)所得的混合熔融液倒入步骤(5)所述的装有铜水和铜水均匀混合液的熔融炉内，保温2小时，环境温度1500℃，混合熔融时间5小时，混合熔融在真空条件下进行，得到铜合金水；
(7)将步骤(6)所得的铜合金水以每小时10℃的速度降温，直至常温，得到铜合金材料。
实施例2：
铋、硅、锰、镍、铁、锗、锌、锂、硼和硒在铜合金材料中所占的重量百分比分别为：
铋：0.80％，硅：1.57％，锰：2.30％，镍：2.20％，铁：0.5％，锗：0.02％，锌：30％，锂：2.5％，硼：1.5％，硒：0.5％。
制造上述组分的耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：按照重量百分比例分别为：铋：0.80％，硅：1.57％，锰：2.30％，镍：2.20％，铁：0.5％，锗：0.02％，锌：30％，锂：2.5％，硼：1.5％，硒：0.5％称取原料，余量为铜及不可避免的杂质；
(2)熔融铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒：将铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒放在熔融炉内热熔，环境温度16500℃，熔融时间7小时，熔融在真空条件下进行，得到它们的混合熔融液；
(3)熔融锌：将锌放在可密闭的坩埚容器内熔化，环境温度620℃，熔融时间3小时，熔融在真空条件下进行，得到锌水；
(4)熔融铜：将铜放在熔融炉内热熔，环境温度1360℃，熔融时间5小时，熔融在真空条件下进行，得到铜水；
(5)锌水和铜水混合：将步骤(3)所得的锌水快速倒入步骤(4)装有铜水的熔融炉内，锌水和铜水混合保温2小时，环境温度1290℃，熔融时间3.5小时，混合熔融在真空条件下进行；
(6)将步骤(2)所得的混合熔融液倒入步骤(5)所述的装有铜水和铜水均匀混合液的熔融炉内，保温3小时，环境温度1650℃，混合熔融时间6小时，混合熔融在真空条件下进行，得到铜合金水；
(7)将步骤(6)所得的铜合金水以每小时15℃的速度降温，直至常温，得到铜合金材料。
实施例3：
所述铋、硅、锰、镍、铁、锗、锌、锂、硼和硒在铜合金材料中所占的重量百分比分别为：
铋：0.76％，硅：1.4％，锰：2.05％，镍：1.95％，铁：0.35％，锗：0.013％，锌：26.5％，锂：1.75％，硼：0.75％，硒：0.2％。
制造上述组分的耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：按照重量百分比例分别为：铋：0.76％，硅：1.4％，锰：2.05％，镍：1.95％，铁：0.35％，锗：0.013％，锌：26.5％，锂：1.75％，硼：0.75％，硒：0.2％称取原料，余量为铜及不可避免的杂质；
(2)熔融铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒：将铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒放在熔融炉内热熔，环境温度1580℃，熔融时间5.5小时，熔融在真空条件下进行，得到它们的混合熔融液；
(3)熔融锌：将锌放在可密闭的坩埚容器内熔化，环境温度590℃，熔融时间2.3小时，熔融在真空条件下进行，得到锌水；
(4)熔融铜：将铜放在熔融炉内热熔，环境温度1230℃，熔融时间3.4小时，熔融在真空条件下进行，得到铜水；
(5)锌水和铜水混合：将步骤(3)所得的锌水快速倒入步骤(4)装有铜水的熔融炉内，锌水和铜水混合保温1.3小时，环境温度1220℃，熔融时间2.8小时，混合熔融在真空条件下进行；
(6)将步骤(2)所得的混合熔融液倒入步骤(5)所述的装有铜水和铜水均匀混合液的熔融炉内，保温2.3小时，环境温度1570℃，混合熔融时间5.4小时，混合熔融在真空条件下进行，得到铜合金水；
(7)将步骤(6)所得的铜合金水以每小时20℃的速度降温，直至常温，得到铜合金材料。
实施例4：
所述铋、硅、锰、镍、铁、锗、锌、锂、硼和硒在铜合金材料中所占的重量百分比分别为：
铋：0.79％，硅：1.5％，锰：2.2％，镍：2.15％，铁：0.45％，锗：0.017％，锌：28.5％，锂：2.25％，硼：1.25％，硒：0.4％。
制造上述组分的耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：按照重量百分比例分别为：铋：0.79％，硅：1.5％，锰：2.2％，镍：2.15％，铁：0.45％，锗：0.017％，锌：28.5％，锂：2.25％，硼：1.25％，硒：0.4％称取原料，余量为铜及不可避免的杂质；
(2)熔融铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒：将铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒放在熔融炉内热熔，环境温度1590℃，熔融时间5.6小时，熔融在真空条件下进行，得到它们的混合熔融液；
(3)熔融锌：将锌放在可密闭的坩埚容器内熔化，环境温度590℃，熔融时间2.6小时，熔融在真空条件下进行，得到锌水；
(4)熔融铜：将铜放在熔融炉内热熔，环境温度1260℃，熔融时间3.8小时，熔融在真空条件下进行，得到铜水；
(5)锌水和铜水混合：将步骤(3)所得的锌水快速倒入步骤(4)装有铜水的熔融炉内，锌水和铜水混合保温1.8小时，环境温度1260℃，熔融时间3.0小时，混合熔融在真空条件下进行；
(6)将步骤(2)所得的混合熔融液倒入步骤(5)所述的装有铜水和铜水均匀混合液的熔融炉内，保温2.6小时，环境温度高于1590℃，混合熔融时间5.5小时，混合熔融在真空条件下进行，得到铜合金水；
(7)将步骤(6)所得的铜合金水以每小时15℃的速度降温，直至常温，得到铜合金材料。
实施例5：
所述铋、硅、锰、镍、铁、锗、锌、锂、硼和硒在铜合金材料中所占的重量百分比分别为：
铋：0.775％，硅：1.47％，锰：2.13％，镍：2.05％，铁：0.4％，锗：0.015％，锌：27.5％，锂：2％，硼：1％，硒：0.3％。
制造上述组分的耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：按照重量百分比例分别为：铋：0.775％，硅：1.47％，锰：2.13％，镍：2.05％，铁：0.4％，锗：0.015％，锌：27.5％，锂：2％，硼：1％，硒：0.3％称取原料，余量为铜及不可避免的杂质；
(2)熔融铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒：将铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒放在熔融炉内热熔，环境温度1610℃，熔融时间6.5小时，熔融在真空条件下进行，得到它们的混合熔融液；
(3)熔融锌：将锌放在可密闭的坩埚容器内熔化，环境温度600℃，熔融时间2.5小时，熔融在真空条件下进行，得到锌水；
(4)熔融铜：将铜放在熔融炉内热熔，环境温度1350℃，熔融时间4.5小时，熔融在真空条件下进行，得到铜水；
(5)锌水和铜水混合：将步骤(3)所得的锌水快速倒入步骤(4)装有铜水的熔融炉内，锌水和铜水混合保温1.9小时，环境温度1275℃，熔融时间3.1小时，混合熔融在真空条件下进行。；
(6)将步骤(2)所得的混合熔融液倒入步骤(5)所述的装有铜水和铜水均匀混合液的熔融炉内，保温2.5小时，环境温度1600℃，混合熔融时间5～6小时，混合熔融在真空条件下进行，得到铜合金水；
(7)将步骤(6)所得的铜合金水以每小时16℃的速度降温，直至常温，得到铜合金材料。
将上述5个具体实施例中的铜合金材料制作成等规格的测试样件，分别对其测试实验，按国家有关产品检测规定，对超强度耐磨合金进行了实测，测试结果如下：
实施例1：
抗拉强度：290MPa，
断后伸长率：16％，
硬度值：62.5HRC
冲击值：4.1J/cm2
超强度耐磨合金表面磨损量：最深度19mm
超强度耐磨合金表面磨损量：最浅度3.4mm
超强度耐磨合金在运行中无脱落、掉边、断裂现象，表面磨损均匀，实测数据均达到技术标准
实施例2：
抗拉强度：320MPa，
断后伸长率：13％，
硬度平均值：64.3HRC
冲击值：4.5J/cm2
超强度耐磨合金表面磨损量：最深度15.6mm
超强度耐磨合金表面磨损量：最浅度2.4mm
超强度耐磨合金在运行中无脱落、掉边、断裂现象，表面磨损均匀，实测数据均达到技术标准。
实施例3：
抗拉强度：300MPa，
断后伸长率：13.8％，
硬度平均值：63.2HRC
冲击值：4.3J/cm2
超强度耐磨合金表面磨损量：最深度16mm
超强度耐磨合金表面磨损量：最浅度3mm
超强度耐磨合金在运行中无脱落、掉边、断裂现象，表面磨损均匀，实测数据均达到技术标准。
实施例4：
抗拉强度：309MPa，
断后伸长率：15.6％，
硬度平均值：63.8HRC
冲击值：4.4J/cm2
超强度耐磨合金表面磨损量：最深度15.8mm
超强度耐磨合金表面磨损量：最浅度2.7mm
超强度耐磨合金在运行中无脱落、掉边、断裂现象，表面磨损均匀，实测数据均达到技术标准。
实施例5：
抗拉强度：30.2MPa，
断后伸长率：15.2％，
硬度平均值：63.2HRC
冲击值：4.3J/cm2
超强度耐磨合金表面磨损量：最深度17.5mm
超强度耐磨合金表面磨损量：最浅度3.2mm
超强度耐磨合金在运行中无脱落、掉边、断裂现象，表面磨损均匀，实测数据均达到技术标准。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (6)
1.一种制造耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，其特征是包括以下步骤：
（1）称取原料：按照重量百分比例分别为：铋：0.75%~0.80%，硅：1.37%~1.57%，锰：1.95%~2.30%，镍：1.90%~2.20%，铁：0.3%~0.5%，锗：0.01%~0.02%，锌：25%~30%，锂：1.5%~2.5%，硼：0.5%~1.5%，硒：0.1%~0.5%称取原料，余量为铜及不可避免的杂质；
（2）熔融铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒：将铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒放在熔融炉内热熔，得到它们的混合熔融液；
（3）熔融锌：将锌放在可密闭的坩埚容器内熔化，得到锌水；
（4）熔融铜：将铜放在熔融炉内热熔，得到铜水；
（5）锌水和铜水混合：将步骤（3）所得的锌水快速倒入步骤（4）装有铜水的熔融炉内，锌水和铜水混合保温1~2小时；
（6）将步骤（2）所得的混合熔融液倒入步骤（5）所述的装有铜水和铜水均匀混合液的熔融炉内，保温2~3小时，得到铜合金水；
（7）将步骤（6）所得的铜合金水以每小时10~20℃的速度降温，直至常温，得到铜合金材料。
2.根据权利要求1所述的制造耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，其特征是所述步骤（2）熔融铋、硅、锰、镍、铁、锗、锂、硼和硒的环境温度高于1500℃，熔融时间大于5小时，熔融在真空条件下进行。
3.根据权利要求1所述的制造耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，其特征是所述步骤（3）熔融锌的环境温度高于500℃，熔融时间2~3小时，熔融在真空条件下进行。
4.根据权利要求1所述的制造耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，其特征是所述步骤（4）熔融铜的环境温度高于1200℃，熔融时间3~5小时，熔融在真空条件下进行。
5.根据权利要求1所述的制造耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，其特征是所述步骤（5）锌水和铜水混合的环境温度高于1200℃，混合熔融时间2.5~3.5小时，混合熔融在真空条件下进行。
6.根据权利要求1所述的制造耐磨耐腐传感器用铜合金材料的方法，其特征是所述步骤（6）操作的环境温度高于1500℃，混合熔融时间5~6小时，混合熔融在真空条件下进行。
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| US3773504A (en) * | 1970-12-28 | 1973-11-20 | I Niimi | Copper base alloy having wear resistance at high temperatures |
| CN101003871A (zh) * | 2006-01-18 | 2007-07-25 | 江西理工大学 | 无铅铜合金 |
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