CN105063620B - 一种光电材料用Zn/Cu‑Ag/Cu‑Au复合镀层钢带的生产方法 - Google Patents

一种光电材料用Zn/Cu‑Ag/Cu‑Au复合镀层钢带的生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105063620B
CN105063620B CN201510479627.4A CN201510479627A CN105063620B CN 105063620 B CN105063620 B CN 105063620B CN 201510479627 A CN201510479627 A CN 201510479627A CN 105063620 B CN105063620 B CN 105063620B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carried out
cold
composite deposite
production method
thermal spraying
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
Application number
CN201510479627.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105063620A (zh
Inventor
黄菲
陶军晖
匡伟
何振华
吴远东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Iron and Steel Co Ltd filed Critical Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN201510479627.4A priority Critical patent/CN105063620B/zh
Publication of CN105063620A publication Critical patent/CN105063620A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105063620B publication Critical patent/CN105063620B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

一种光电材料用Zn/Cu‑Ag/Cu‑Au复合镀层钢带的生产方法:以08Al冷轧钢板作为原料,进行冷轧;经常规脱脂后开卷、分条、去毛刺;热镀Zn;热喷涂Cu‑Ag;在全氢保护气氛下进行第一次退火;热喷涂Cu‑Au;在全氢保护气氛下进行第二次退火;空冷至室温并卷取。本发明抗拉强度为250~300 MPa,延伸率为42~48%;表面生成一层Zn/Cu‑Ag/Cu‑Au复合镀层,在室内常规大气条件下放置960 d后,镀层失光率不超过0.3%,表面腐蚀面积不超过0.3%;产品的导电和导热性能良好;在300~350 °C下保持960 h后,表面氧化面积不超过0.2%,硬度值变化率不超过0.2%;还具有良好的焊接及加工成型性能。

Description

一种光电材料用Zn/Cu-Ag/Cu-Au复合镀层钢带的生产方法
技术领域
本发明涉及一种钢带的生产方法,具体地属于一种光电材料用Zn/Cu-Ag/Cu-Au复合镀层钢带的生产方法。
背景技术
近年来,随着电子信息技术和材料加工工艺的迅猛发展,极薄镀层钢带越来越多地被应用于制备精密半导体、电子芯片、IC卡、电位计、电阻计、电流计、整流器和LED光源等产品。
就目前来说,生产光电材料用极薄镀层钢带主要是在冷轧钢带表面连续分层电镀Cu、Ni、Ag或Au等单金属,形成Cu/Ni/Ag或者Cu/Ni/Au复合镀层。其存在以下几个不足:一是镀层以Cu为基底,由于Cu容易发生氧化,造成镀层的稳定性差。此外,在生产中,复合镀层有时会产生裂纹和针孔,容易造成腐蚀介质通过Ag或Au层的裂纹和针孔,穿过Ni和Cu的孔隙到而达进入Fe基体,由于Fe基体是腐蚀电偶的阳极,很快就会出现锈蚀现象;二是在连续电镀Ag或Au的过程中,必须要使用剧毒的氰化物做电镀液,而这会严重污染环境;三是钢带经过连续电镀后,表面容易钝化,使所得复合镀层的综合性能较难控制;并且连续电镀过程会导致生产能耗大,废液多,特别是要使用大量的贵重金属Ni、Ag和Au,致使生产成本高。
为解决现有技术存在的不足,本申请人进行了不断的研究和探索。例如:
中国专利申请号为201510231636.1的文献,公开了一种Cu-Ni/Ni-Ag双复合镀层极薄钢带的生产方法。该文献以SPHC热轧酸洗卷为原料,采用二次冷轧+一次退火+电镀Cu-Ni+热喷涂Ni-Ag+二次退火的工艺进行生产。所得钢带的厚度为0.2~0.3 mm,抗拉强度为330~380 MPa,延伸率为34~38%,表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为7~10 µm的Cu-Ni/Ni-Ag双复合镀层,镀层表面硬度为90~100 HV,粗糙度为0.15~0.30 µm,镜面反射率为88~95%,电阻率为6.5~8.7 µΩ∙cm,热导率为6~10 W/cm∙°C。产品的导电和导热性能良好。但是,由于Ni-Ag合金中的Ag长时间暴露在空气中后容易失去金属光泽,导致钢带的镜面反射率不超过95%,其表面性能还不能完全满足制备传输光信号的特殊光源、电子探针光源等高端光电材料的需要。
中国专利申请号为201510360432.8的文献,公开了一种Cu-Sn/Sn-Au双复合镀层极薄钢带的生产方法。该文献以SPCC冷轧钢板作为原料,采用一次退火+一次冷轧+热喷涂Cu-Sn+二次退火+热喷涂Sn-Au+三次退火的工艺进行生产。所得钢带的厚度为0.1~0.2 mm,抗拉强度为300~350 MPa,延伸率为38~45%。表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为8~12 µm的Cu-Sn/Sn-Au双复合镀层,镀层呈现光亮的金黄色,表面硬度为100~120 HV,粗糙度为0.1~0.2 µm,镜面反射率为94~99%,在常规环境下放置720 d后,镀层失光率不超过0.5%,电阻率为14~18 µΩ∙cm,热导率为60~75 W/m∙°C,在350~400 °C下保持480 h后,表面氧化面积不超过0.1%,硬度值变化率不超过0.3%。虽然产品的表面性能、导电性能、导热性能良好,但是, 由于Au-Sn二元合金是由许多脆硬性的中间相组成,在制备CPU芯片、LED光源等小规格光电材料时,产品的加工成型性能及焊接性能存在不足。
相对而言,如果形成Ag-Au复合镀层,则可以有机结合并充分发挥Ag和Au各自高反射性、高导电性、高导热性、高耐蚀性、高耐热性的特点,从而制备出性能更加优越的高端光电材料。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供一种在保证力学性能的前提下,表面硬度为65~75 HV,粗糙度为0.07~0.12 µm,镜面反射率不低于99%;在室内常规大气条件下放置960 d后,镀层失光率不超过0.3%,表面腐蚀面积不超过0.3%;电阻率为8~12 µΩ∙cm,热导率为80~90 W/m∙°C;在300~350 °C下保持960 h后,表面氧化面积不超过0.2%,硬度值变化率不超过0.2%;焊接及加工成型性能良好的光电材料用Zn/Cu-Ag/Cu-Au复合镀层钢带的生产方法。
实现上述目的的措施:
一种光电材料用Zn/Cu-Ag/Cu-Au复合镀层钢带的生产方法,其步骤:
1) 以08Al冷轧钢板作为原料,进行7或8道次冷轧轧制,冷轧总压下率为87~95%;
2) 冷轧原料经常规脱脂后开卷、分条、去毛刺;
3) 进行热镀Zn,镀锌温度为400~450 °C;
4) 进行热喷涂Cu-Ag,Cu与Ag的重量比例为1:2~3;Cu及Ag粉末粒径为0.15~0.25µm,并混合均匀;喷涂速度为200~250 m/s,沉积率为0.15~0.25 kg/h;
5) 在全氢保护气氛下进行第一次退火,退火温度为370~400 °C,保温时间为30~40 min;
6) 进行热喷涂Cu-Au,Cu与Au的重量比例为1:3.5~4.5;Cu及Au粉末粒径为0.08~0.18 µm,并混合均匀;喷涂速度为240~280 m/s,沉积率为0.12~0.22 kg/h;
7) 在全氢保护气氛下进行第二次退火,退火温度为410~440 °C,保温时间为35~45 min;
8) 空冷至室温并卷取。
本发明进行了大量的试验分析及优化选择,采取如下措施以实现其目的:
本发明中,采用普通的08Al冷轧钢板作为原料,是因为:与其它普通的合金钢相比,其完全可以保证钢带的力学性能。由于08Al不含合金元素,因而保证了原料钢种成本较低。此外,08Al中C、Mn、Si含量较低,可以保证基材的表面质量和涂镀性能;同时,钢中较低的P和S含量,可以保证基材不发生脆断而使其具有良好的焊接及冲压成型性能。
本发明中,之所以在冷轧后,首先采用热镀Zn工艺,用成本较低的镀Zn层来替代成本较高的Cu/Ni双镀层,其既可以提高基材的耐蚀性能,又能调节产品的力学性能。
本发明中,之所以先在镀Zn层上热喷涂一层Cu-Ag镀层,继而再热喷涂一层Cu-Au镀,一是用廉价的Cu来替代部分贵金属Ag和Au,分别形成Cu-Ag镀层和Cu-Au镀层,以保证性能的前提下,降低生产成本;二是中间的Cu-Ag镀层既能和内部的Zn镀层形成稳定的Cu-Ag-Zn合金,又能和外部的Cu-Au镀层形成稳定的Cu-Ag-Au合金,从而使Zn/Cu-Ag/Cu-Au复合镀层的整体稳定性得到很大提高;Cu-Ag/Cu-Au双复合镀层兼顾了Ag和Au镀层各自的优点,使其表面性能、耐蚀性能、导电性能、导热性能和耐热性能同样优良。三是无需使用剧毒的氰化物,保护了环境;四是热喷涂过程速度快、原料浪费少,镀层厚度精确可控;五是Cu-Ag合金是内镀层,可以防止Ag因长时间接触空气引起光泽度下降,保证了镀层的镜面反射率;作为外镀层的Cu-Au合金,其在无序固溶体状态时塑性好,脆性低,保证了产品的焊接及加工成型性能。
本发明中,之所以在热喷涂过程中进行两次退火处理,其既可以调节产品的力学性能,降低镀层的内应力,又能将镀层表面残存的氧化物去除,保证镀层的表面光洁度,还能促进镀层的合金化过程,提高镀层的表面性能。
本发明与现有普通钢带相比,本发明产品的厚度为0.30~0.40 mm,抗拉强度为250~300 MPa,延伸率为42~48%。表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为10~15 µm的Zn/Cu-Ag/Cu-Au复合镀层,镀层表面硬度为65~75 HV,粗糙度为0.07~0.12 µm,镜面反射率不低于99%,在室内常规大气条件下放置960 d后,镀层失光率不超过0.3%,表面腐蚀面积不超过0.3%,产品的表面性能和耐蚀性能良好。电阻率为8~12 µΩ∙cm,热导率为80~90 W/m∙°C,产品的导电和导热性能良好。在300~350 °C下保持960 h后,表面氧化面积不超过0.2%,硬度值变化率不超过0.2%,产品的耐热性能良好。此外,产品的焊接及加工成型性能良好。产品性能完全满足制备光电材料的要求。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述:
表1为本发明各实施例和对比例的冷轧及制带工艺参数;
表2为本发明各实施例和对比例的产品性能列表。
本发明各实施例按照以下工艺生产:
一种光电材料用Zn/Cu-Ag/Cu-Au复合镀层钢带的生产方法,其步骤:
1) 以08Al冷轧钢板作为原料,进行7或8道次冷轧轧制,冷轧总压下率为87~95%;
2) 冷轧原料经常规脱脂后开卷、分条、去毛刺;
3) 进行热镀Zn,镀锌温度为400~450 °C;
4) 进行热喷涂Cu-Ag,Cu与Ag的重量比例为1:2~3;Cu及Ag粉末粒径为0.15~0.25µm,并混合均匀;喷涂速度为200~250 m/s,沉积率为0.15~0.25 kg/h;
5) 在全氢保护气氛下进行第一次退火,退火温度为370~400 °C,保温时间为30~40 min;
6) 进行热喷涂Cu-Au,Cu与Au的重量比例为1:3.5~4.5;Cu及Au粉末粒径为0.08~0.18 µm,并混合均匀;喷涂速度为240~280 m/s,沉积率为0.12~0.22 kg/h;
7) 在全氢保护气氛下进行第二次退火,退火温度为410~440 °C,保温时间为35~45 min;
8) 空冷至室温并卷取。
表1 本发明各实施例和对比例的冷轧及制带工艺参数
续表1
表2 本发明各实施例和对比例的产品性能
续表2
从表2可以看出,本发明申请的钢带,其厚度为0.30~0.40 mm,抗拉强度为250~300 MPa,延伸率为42~48%。表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为10~15 µm的Zn/Cu-Ag/Cu-Au复合镀层,镀层表面硬度为65~75 HV,粗糙度为0.07~0.12 µm,镜面反射率不低于99%,在室内常规大气条件下放置960 d后,镀层失光率不超过0.3%,表面腐蚀面积不超过0.3%,产品的表面性能和耐蚀性能良好。电阻率为8~12 µΩ∙cm,热导率为80~90 W/m∙°C,产品的导电和导热性能良好。在300~350 °C下保持960 h后,表面氧化面积不超过0.2%,硬度值变化率不超过0.2%,产品的耐热性能良好。此外,产品的焊接及加工成型性能良好。产品性能完全满足制备光电材料的要求。
本具体实施方式仅为最佳例举,并非对本发明技术方案的限制性实施。

Claims (1)

1.一种光电材料用Zn/Cu-Ag/Cu-Au复合镀层钢带的生产方法,其步骤:
1) 以08Al冷轧钢板作为原料,进行7或8道次冷轧轧制,冷轧总压下率为88.5~95%;
2) 冷轧原料经常规脱脂后开卷、分条、去毛刺;
3) 进行热镀Zn,镀锌温度为400~450 °C;
4) 进行热喷涂Cu-Ag,Cu与Ag的重量比例为1:2~3;Cu及Ag粉末粒径为0.15~0.25 µm,并混合均匀;喷涂速度为200~250 m/s,沉积率为0.15~0.25 kg/h;
5) 在全氢保护气氛下进行第一次退火,退火温度为370~400 °C,保温时间为30~40min;
6) 进行热喷涂Cu-Au,Cu与Au的重量比例为1:3.5~4.5;Cu及Au粉末粒径为0.08~0.18µm,并混合均匀;喷涂速度为240~280 m/s,沉积率为0.12~0.22 kg/h;
7) 在全氢保护气氛下进行第二次退火,退火温度为410~440 °C,保温时间为36~45min;
8) 空冷至室温并卷取。
CN201510479627.4A 2015-08-07 2015-08-07 一种光电材料用Zn/Cu‑Ag/Cu‑Au复合镀层钢带的生产方法 Expired - Fee Related CN105063620B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510479627.4A CN105063620B (zh) 2015-08-07 2015-08-07 一种光电材料用Zn/Cu‑Ag/Cu‑Au复合镀层钢带的生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510479627.4A CN105063620B (zh) 2015-08-07 2015-08-07 一种光电材料用Zn/Cu‑Ag/Cu‑Au复合镀层钢带的生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105063620A CN105063620A (zh) 2015-11-18
CN105063620B true CN105063620B (zh) 2017-12-29

Family

ID=54493116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510479627.4A Expired - Fee Related CN105063620B (zh) 2015-08-07 2015-08-07 一种光电材料用Zn/Cu‑Ag/Cu‑Au复合镀层钢带的生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105063620B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111876803A (zh) * 2020-09-02 2020-11-03 扬州工业职业技术学院 一种钢带表面镉-锡或镉-钛合金镀层的制备方法
CN111962113A (zh) * 2020-09-02 2020-11-20 扬州工业职业技术学院 一种钢带表面铅-锡合金镀层的制备方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105887085B (zh) * 2016-04-22 2018-03-16 武汉钢铁有限公司 一种镀贵金属极薄钢带的生产方法
CN105887145B (zh) * 2016-04-22 2018-03-16 武汉钢铁有限公司 一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法
CN108480936A (zh) * 2018-07-06 2018-09-04 深圳市晶特智造科技有限公司 一种复合涂层钢带的生产方法
CN109338265B (zh) * 2018-11-07 2020-10-16 江苏美霖铜业有限公司 一种Cu-Au复合镀层钛合金骨板及其生产方法
CN111334753B (zh) * 2020-04-10 2022-03-18 扬州工业职业技术学院 一种钢带表面镀铑方法
CN111394695B (zh) * 2020-04-10 2022-03-18 扬州工业职业技术学院 一种钢带表面镀钯方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5893583A (ja) * 1981-11-27 1983-06-03 Hitachi Ltd アルミニウムと鉄との接合方法
JP4009564B2 (ja) * 2003-06-27 2007-11-14 株式会社神戸製鋼所 リフレクター用Ag合金反射膜、及び、このAg合金反射膜を用いたリフレクター、並びに、このAg合金反射膜のAg合金薄膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲット
CN104805484B (zh) * 2015-05-08 2017-04-12 武汉钢铁(集团)公司 一种Cu‑Ni/Ni‑Ag双复合镀层极薄钢带的生产方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111876803A (zh) * 2020-09-02 2020-11-03 扬州工业职业技术学院 一种钢带表面镉-锡或镉-钛合金镀层的制备方法
CN111962113A (zh) * 2020-09-02 2020-11-20 扬州工业职业技术学院 一种钢带表面铅-锡合金镀层的制备方法
CN111876803B (zh) * 2020-09-02 2022-03-18 扬州工业职业技术学院 一种钢带表面镉-锡或镉-钛合金镀层的制备方法
CN111962113B (zh) * 2020-09-02 2022-03-18 扬州工业职业技术学院 一种钢带表面铅-锡合金镀层的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105063620A (zh) 2015-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105063620B (zh) 一种光电材料用Zn/Cu‑Ag/Cu‑Au复合镀层钢带的生产方法
CN105887085B (zh) 一种镀贵金属极薄钢带的生产方法
KR101207767B1 (ko) 도금성이 우수한 고망간 고알루미늄 용융아연도금강판 및 그 제조방법
CN104805484B (zh) 一种Cu‑Ni/Ni‑Ag双复合镀层极薄钢带的生产方法
US20090176125A1 (en) Sn-Plated Cu-Ni-Si Alloy Strip
CN103210112B (zh) 基材用金属箔
EP3034646A1 (en) Production method for high-strength hot-dip galvanized steel sheets and production method for high-strength alloyed hot-dip galvanized steel sheets
CN105925775B (zh) 一种厚度≤0.1mm的耐蚀性装饰用复合镀层钢带的生产方法
KR101253818B1 (ko) 표면특성이 우수한 열간 프레스용 용융아연도금강판, 이를 이용한 열간 프레스 부재 및 이들의 제조방법
KR101253820B1 (ko) 고망간 용융아연 열연도금강판, 용융아연도금강판 및 그 제조방법
KR101242859B1 (ko) 도금성 및 도금밀착성이 우수한 고망간 용융아연도금강판 및 그 제조방법
CN105925936B (zh) 一种高档门窗用轻金属复合镀层钢带的生产方法
JP5816617B2 (ja) 基材用金属箔及びその製造方法
CN216129688U (zh) 一种具有亚光面和亮光面的镀锡薄板
CN105887145B (zh) 一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法
CN104988456B (zh) 一种Cu‑Sn/Sn‑Au双复合镀层极薄钢带的生产方法
KR20110066689A (ko) 도금성이 우수한 고망간강 용융아연도금강판의 제조방법
CN104789963B (zh) 一种金银首饰包装用复合镀层捆带的生产方法
JP5625442B2 (ja) 耐遅れ破壊性に優れた引張強度1180MPa以上を有する高強度鋼板
CN109530438B (zh) 一种光辐射空间用Zn-Ag复合镀层纯钛极薄带及其生产方法
CN104726664B (zh) 光学及医学仪器零部件包装用双复合镀层捆带生产方法
CN104726663B (zh) 一种金属镜面物品包装用复合镀层捆带的生产方法
CN111962113B (zh) 一种钢带表面铅-锡合金镀层的制备方法
CN111334753B (zh) 一种钢带表面镀铑方法
KR101115848B1 (ko) 표면특성이 우수한 열간 프레스용 아연도금강판 및 이를 이용한 열간 프레스 성형부품

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170711

Address after: 430083 Qingshan District, Hubei, Wuhan factory before the door No. 2

Applicant after: WUHAN IRON AND STEEL Co.,Ltd.

Address before: 430080 Wuhan, Hubei Friendship Road, No. 999, Wuchang

Applicant before: WUHAN IRON AND STEEL (GROUP) Corp.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171229