CN104561646B - 一种高强度铜合金板的制备工艺 - Google Patents

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本发明提供一种高强度铜合金板的制备工艺，(1)按照合金元素成分配好的物料在熔融炉内将熔化，将所得的熔融物进行搅拌、清渣、取样化验调整成分，成分符合配方要求后将其转入恒温炉内，(2)水平连铸采用拉‑停‑反推工艺，连铸速度控制在180mm/min，铸坯厚度控制在12mm，(3)将生产出的铸坯均匀化退火，(4)铸坯轧制至3mm，再进行3次中间退火，最后轧制到1mm，(5)将步骤(4)生产出的板在气垫炉上进行退火，(6)将步骤(5)的板进行表面清洗钝化处理、分切、包装入库。可使其力学性能得以提高，抗拉强度可提高100MPa，弹性极限可提高110MPa，同时保持了相应的塑性使后续加工性得到保障。

Description

一种高强度铜合金板的制备工艺
技术领域
本发明涉及一种高强度铜合金板的制备工艺，属于铜基合金制造领域。
背景技术
现有的企业在锡磷青铜板的镕铸过程中，如果采用阴极铜加锡锭等新料生产，成本较高而利润低。所以目前多采用回收的旧料和镀白料投炉，与新料投炉相比每吨产品可节约成本约3000元。但是回收的旧料和镀白料成份复杂，如果在生产过程中仍添加正常新料投炉时用的溶剂，不能有效地去除铜中的有害杂质，使生产出来的铜板的加工性能、力学性能不能满足该牌号锡磷青铜所对应的要求。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种高强度铜合金板的制备方法，使得铜合金板的力学性能，抗拉强度和弹性极限得以提高。
本发明提供一种高强度铜合金板的制备工艺，合金化学成分的重量百分比为：Al2-3％、Sn 3-4％、Mg 0.10％～1.00％、Mn 0.01-0.03％、Co 0.7-1％、Fe 0.10％～0.80％、Ti 0.01-0.02％、Ag 0.02-0.04％、Ta 0.01-0.02％、Y 0.01-0.02％，余量为铜及不可避免的非金属夹杂，制备工艺为：(1)按照合金元素成分配好的物料在熔融炉内将熔化，熔融炉内温度设定在1170-1180℃，将所得的熔融物进行搅拌、清渣、取样化验调整成分，成分符合配方要求后将其转入恒温炉内，恒温炉内熔融物温度为1175℃。(2)水平连铸采用拉-停-反推工艺，连铸速度控制在180mm/min，铸坯厚度控制在12mm，(3)将生产出的铸坯均匀化退火，均匀化退火温度550℃，保温4小时，(4)铸坯轧制至3mm，再进行3次中间退火，最后轧制到1mm，(5)将步骤(4)生产出的板在气垫炉上进行退火，退火工艺为：温度680℃，速度60m/min，加热风扇转速600～1100r/min，冷却风扇转速400r/min，(6)将步骤(5)的板进行表面清洗钝化处理、分切、包装入库。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Al 2.2-2.8％。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Al 2.5％。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Sn 3.2-3.8％。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Sn 3.5％。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Mg 0.5％。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Mn 0.2％。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Co 0.8％。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Fe 0.3-0.6％。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Ti 0.015％。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Ag 0.03％。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Ta 0.015％。
所述的高强度铜合金板，化学成分重量百分比为：Y 0.015％。
该发明的优点在于：
(1)有效改善硫化物形态、大小和分布，并与铅、铋、硫等元素形成高熔点的化合物，改变显微结构、改善机械加工性能，从而使铜合金板具有良好的机械性能和优良的导电、导热性能。
(2)通过添加特定量的Mg、Mn、Ag、Co及Fe，提高了铜的高温、常温塑性及晶间结合力，防止了熔焊时产生的收缩应力出现热裂并细化了焊合区的晶粒，使其具有了良好的焊接性能。
(3)Ti、Al可使铜合金板的耐蚀性能有较大提高，腐蚀疲劳强度提高20％左右，并使铜合金的晶粒明显细化，且随着温度升高长大趋势变缓，从而可使其力学性能得以提高，抗拉强度可提高100MPa，弹性极限可提高110MPa，同时保持了相应的塑性使后续加工性得到保障。
具体实施方式
实施例1：
所设计高强度铜合金板，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为：
Al 2％、Sn 3％、Mg 0.10％％、Mn 0.01％、Co 0.7％、Fe 0.10％％、Ti 0.01％、Ag0.02％、Ta 0.01％、Y 0.01％，余量为铜及不可避免的非金属夹杂。
采用的制备工艺为：(1)按照合金元素成分配好的物料在熔融炉内将熔化，熔融炉内温度设定在1170-1180℃，将所得的熔融物进行搅拌、清渣、取样化验调整成分，成分符合配方要求后将其转入恒温炉内，恒温炉内熔融物温度为1175℃。(2)水平连铸采用拉-停-反推工艺，连铸速度控制在180mm/min，铸坯厚度控制在12mm，(3)将生产出的铸坯均匀化退火，均匀化退火温度550℃，保温4小时，(4)铸坯轧制至3mm，再进行3次中间退火，最后轧制到1mm，(5)将步骤(4)生产出的板在气垫炉上进行退火，退火工艺为：温度680℃，速度60m/min，加热风扇转速600～1100r/min，冷却风扇转速400r/min，(6)将步骤(5)的板进行表面清洗钝化处理、分切、包装入库。
实施例2：
所设计高强度铜合金板，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为：
Al 3％、Sn 4％、Mg 1.00％、Mn 0.03％、Co 1％、Fe 0.80％、Ti 0.02％、Ag0.04％、Ta 0.02％、Y 0.02％，余量为铜及不可避免的非金属夹杂。
采用的制备工艺为：(1)按照合金元素成分配好的物料在熔融炉内将熔化，熔融炉内温度设定在1170-1180℃，将所得的熔融物进行搅拌、清渣、取样化验调整成分，成分符合配方要求后将其转入恒温炉内，恒温炉内熔融物温度为1175℃。(2)水平连铸采用拉-停-反推工艺，连铸速度控制在180mm/min，铸坯厚度控制在12mm，(3)将生产出的铸坯均匀化退火，均匀化退火温度550℃，保温4小时，(4)铸坯轧制至3mm，再进行3次中间退火，最后轧制到1mm，(5)将步骤(4)生产出的板在气垫炉上进行退火，退火工艺为：温度680℃，速度60m/min，加热风扇转速600～1100r/min，冷却风扇转速400r/min，(6)将步骤(5)的板进行表面清洗钝化处理、分切、包装入库。
实施例3：
所设计高强度铜合金板，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为：
Al 2.5％、Sn 4％、Mg 1.00％、Mn 0.03％、Co 1％、Fe 0.80％、Ti 0.02％、Ag0.04％、Ta 0.02％、Y 0.02％，余量为铜及不可避免的非金属夹杂。
采用的制备工艺为：(1)按照合金元素成分配好的物料在熔融炉内将熔化，熔融炉内温度设定在1170-1180℃，将所得的熔融物进行搅拌、清渣、取样化验调整成分，成分符合配方要求后将其转入恒温炉内，恒温炉内熔融物温度为1175℃。(2)水平连铸采用拉-停-反推工艺，连铸速度控制在180mm/min，铸坯厚度控制在12mm，(3)将生产出的铸坯均匀化退火，均匀化退火温度550℃，保温4小时，(4)铸坯轧制至3mm，再进行3次中间退火，最后轧制到1mm，(5)将步骤(4)生产出的板在气垫炉上进行退火，退火工艺为：温度680℃，速度60m/min，加热风扇转速600～1100r/min，冷却风扇转速400r/min，(6)将步骤(5)的板进行表面清洗钝化处理、分切、包装入库。
实施例4：
所设计高强度铜合金板，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为：
Al 2.5％、Sn 3.5％、Mg 1.00％、Mn 0.03％、Co 1％、Fe 0.80％、Ti 0.02％、Ag0.04％、Ta 0.02％、Y 0.02％，余量为铜及不可避免的非金属夹杂。
采用的制备工艺为：(1)按照合金元素成分配好的物料在熔融炉内将熔化，熔融炉内温度设定在1170-1180℃，将所得的熔融物进行搅拌、清渣、取样化验调整成分，成分符合配方要求后将其转入恒温炉内，恒温炉内熔融物温度为1175℃。(2)水平连铸采用拉-停-反推工艺，连铸速度控制在180mm/min，铸坯厚度控制在12mm，(3)将生产出的铸坯均匀化退火，均匀化退火温度550℃，保温4小时，(4)铸坯轧制至3mm，再进行3次中间退火，最后轧制到1mm，(5)将步骤(4)生产出的板在气垫炉上进行退火，退火工艺为：温度680℃，速度60m/min，加热风扇转速600～1100r/min，冷却风扇转速400r/min，(6)将步骤(5)的板进行表面清洗钝化处理、分切、包装入库。
实施例5：
所设计高强度铜合金板，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为：
Al 2.5％、Sn 3.5％、Mg 0.5％、Mn 0.03％、Co 1％、Fe 0.80％、Ti 0.02％、Ag0.04％、Ta 0.02％、Y 0.02％，余量为铜及不可避免的非金属夹杂。
采用的制备工艺为：(1)按照合金元素成分配好的物料在熔融炉内将熔化，熔融炉内温度设定在1170-1180℃，将所得的熔融物进行搅拌、清渣、取样化验调整成分，成分符合配方要求后将其转入恒温炉内，恒温炉内熔融物温度为1175℃。(2)水平连铸采用拉-停-反推工艺，连铸速度控制在180mm/min，铸坯厚度控制在12mm，(3)将生产出的铸坯均匀化退火，均匀化退火温度550℃，保温4小时，(4)铸坯轧制至3mm，再进行3次中间退火，最后轧制到1mm，(5)将步骤(4)生产出的板在气垫炉上进行退火，退火工艺为：温度680℃，速度60m/min，加热风扇转速600～1100r/min，冷却风扇转速400r/min，(6)将步骤(5)的板进行表面清洗钝化处理、分切、包装入库。
实施例6：
所设计高强度铜合金板，其特征在于，合金化学成分的重量百分比为：
Al 2.5％、Sn 3.5％、Mg 0.6％、Mn 0.03％、Co 1％、Fe 0.80％、Ti 0.02％、Ag0.04％、Ta 0.02％、Y 0.02％，余量为铜及不可避免的非金属夹杂。
采用的制备工艺为：(1)按照合金元素成分配好的物料在熔融炉内将熔化，熔融炉内温度设定在1170-1180℃，将所得的熔融物进行搅拌、清渣、取样化验调整成分，成分符合配方要求后将其转入恒温炉内，恒温炉内熔融物温度为1175℃。(2)水平连铸采用拉-停-反推工艺，连铸速度控制在180mm/min，铸坯厚度控制在12mm，(3)将生产出的铸坯均匀化退火，均匀化退火温度550℃，保温4小时，(4)铸坯轧制至3mm，再进行3次中间退火，最后轧制到1mm，(5)将步骤(4)生产出的板在气垫炉上进行退火，退火工艺为：温度680℃，速度60m/min，加热风扇转速600～1100r/min，冷却风扇转速400r/min，(6)将步骤(5)的板进行表面清洗钝化处理、分切、包装入库。

Claims (1)

1.一种高强度铜合金板的制备工艺，合金化学成分的重量百分比为：Al 2％、Sn 3％、Mg 0.1％、Mn 0.01％、Co 0.7％、Fe 0.1％、Ti 0.01％、Ag 0.02％、Ta 0.01％、Y 0.01％，余量为铜及不可避免的非金属夹杂，其特征在于，
采用的制备工艺为：(1)将按照合金元素成分配好的物料在熔融炉内熔化，熔融炉内温度设定在1170-1180℃，将所得的熔融物进行搅拌、清渣、取样化验调整成分，成分符合配方要求后将其转入恒温炉内，恒温炉内熔融物温度为1175℃，(2)水平连铸采用拉-停-反推工艺，连铸速度控制在180mm/min，铸坯厚度控制在12mm，(3)将生产出的铸坯均匀化退火，均匀化退火温度550℃，保温4小时，(4)铸坯轧制至3mm，再进行3次中间退火，最后轧制到1mm，(5)将步骤(4)生产出的板在气垫炉上进行退火，退火工艺为：温度680℃，速度60m/min，加热风扇转速600～1100r/min，冷却风扇转速400r/min，(6)将步骤(5)的板进行表面清洗钝化处理、分切、包装入库。
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