CN107541588A

CN107541588A - 一种高强高弹铜镍钴硅系合金的在线立式固溶处理设备及其处理方法

Info

Publication number: CN107541588A
Application number: CN201710837625.7A
Authority: CN
Inventors: 彭丽军; 马吉苗; 黄国杰; 刘峰; 解浩峰; 米绪军; 李江
Original assignee: Ningbo Xingye Xintai New Electronic Material Co Ltd; NINGBO XINGYE SHENGTAI GROUP CO Ltd; Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Current assignee: Ningbo Xingye Xintai New Electronic Material Co Ltd; NINGBO XINGYE SHENGTAI GROUP CO Ltd; Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Priority date: 2017-09-18
Filing date: 2017-09-18
Publication date: 2018-01-05
Anticipated expiration: 2037-09-18
Also published as: CN107541588B

Abstract

本发明涉及一种高强高弹铜镍钴硅系合金的在线立式固溶处理设备及其处理方法，该设备包括了立式连续热处理炉，所述立式连续热处理炉内部形成有炉腔，所述炉腔由上至下分为循环区、第一加热区、第二加热区和冷却区，所述循环区用于对带材进行预加热，所述循环区的温度范围为800～830℃，所述第一加热区和第二加热区用于加热带材，第一加热区的温度范围为1000～1090℃，第二加热区的温度范围为830～970℃，所述冷却区用于对加热后的带材快速冷却，在所述冷却区中设置了冷却风机，所述冷却风机的转速为1000～1700rpm，带材在冷却区中的退火速度为30～60m/min，由冷却风机吹出冷却气体对带材进行冷却。

Description

一种高强高弹铜镍钴硅系合金的在线立式固溶处理设备及其处理方法

技术领域

本发明主要涉及有色金属加工技术领域，特别是涉及一种高强高弹铜镍钴硅系合金的在线立式固溶处理设备及其处理方法。

背景技术

Cu-Ni-Si系合金是一类典型的固溶时效强化型合金，通过固溶时效处理，合金能析出弥散分布的纳米级析出相，使合金具有高强度、高弹性、较高导电性和优良抗应力松弛等综合性能，是用于制作连接器、电器接插件、引线框架等元件绿色环保材料，广泛应用航空航天、电子信息、汽车等诸多领域。

时效强化型C7025 (Cu-Ni-Si-Mg) 和Cu-Ni-Co-Si系合金作为引线框架材料的第三代和新一代材料，在生产过程中都需要进行高温固溶处理，固溶处理效果直接决定框架材料性能优劣与均匀性。因此，高温固溶处理工序是以上两种合金生产过程最为关键的工序之一。通过从国外引进先进的气垫式连续退火炉，不仅可以满足铜合金生产过程中中间退火和成品退火需要，缩短合金的生产周期，而且更加解决了C7025和Cu-Ni-Co-Si合金高温固溶关键问题，提高合金的综合性能和性能均匀性，满足我国集成电路对引线框架材料的需求。

但是，随着C7025和Cu-Ni-Co-Si合金国产化程度不断加大，发现经气垫式退火炉固溶处理后的合金，由于板带板型不高，容易在固溶处理的过程中容易造成擦伤，影响合金的表面质量，很难满足高精尖的要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种高强高弹铜镍钴硅系合金的在线立式固溶处理设备及其处理方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种高强高弹铜镍钴硅系合金的在线立式固溶处理设备，包括了立式连续热处理炉，所述立式连续热处理炉内部形成有炉腔，所述炉腔由上至下分为循环区、第一加热区、第二加热区和冷却区，所述循环区用于对带材进行预加热，所述循环区的温度范围为800～830℃，所述第一加热区和第二加热区用于加热带材，第一加热区的温度范围为1000～1090℃，第二加热区的温度范围为830～970℃，所述冷却区用于对加热后的带材快速冷却，在所述冷却区中设置了冷却风机，所述冷却风机的转速为1000～1700rpm，带材在冷却区中的退火速度为30～60m/min，由冷却风机吹出冷却气体对带材进行冷却。

作为本发明的改进，所述冷却气体为氢气和氮气的混合气体，在混合气体中所述氢气与氮气的相应比例为1:3。

作为本发明的进一步改进，还包括了两根张力辊，所述的两根张力辊分别设置在所述立式连续热处理炉的上方和下方，所述带材缠绕在所述张力辊上，并且通过所述张力辊的转动来输送带材。

一种采用上述在线立式固溶处理设备对高强高弹铜镍钴硅系合金带材进行在线立式固溶的处理方法，包括有如下步骤：

1）、将高强高弹铜镍钴硅系合金带材缠绕在两根张力辊上，由动力装置驱动张力辊转动，带动所述带材由立式连续热处理炉的上方朝下方输送；

2）、进入所述立式连续热处理炉的炉腔后，带材先在循环区进行预加热，所述循环区在带材进入之前就保持在800～830℃的温度范围中，以循环区中的空气作为介质与带材实现热交换，提升带材的温度；

3)、经过预加热后的带材进入到第一加热区和第二加热区，在第一加热区和第二加热区中设置有喷枪，由喷枪喷出高温火焰对带材进行加热，第一加热区的温度范围为1000～1090℃，第一加热区的长度为10m，第二加热区的温度范围为830～970℃，第二加热区的长度为10m；

4）、经过加热后的带材随后进入到冷却区中，在冷却区中安装了冷却风机，由冷却风机吹出冷却气体对带材进行快速降温；

5）、冷轧变形，通过轧机对带材进行30～50%变形量的冷轧变形；

6）、时效处理，升温4小时，使得带材温度达到400～500℃，随后进行4～10小时的保温。、

作为本发明的改进，经过步骤6）处理后的带材，其抗拉强度范围在800～1000MPa，屈服强度范围在700～900MPa，导电率为40～50%IACS，伸长率≥3%，弹性模量为120～135GPa，抗应力松弛性能为125℃，1000h≤10%。

作为本发明的进一步改进，在步骤4）中，冷却风机转速为1000～1700rpm，退火速度为30～60m/min，其中冷却气体为氢气和氮气的混合气体，相应比例为1:3。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1、本发明采用立式炉体，带材在炉内通过材料本身自重和炉内张力辊对带材施加的张力，可避免带材偏向一侧造成带面损伤或刮边，以及在高温固溶处理过程中由于内应力的释放造成带材出现波浪、翘曲等板型缺陷，在后续的冷变形过程中将无法进行矫正，造成合金材料成品率的降低；2、为了使带材受热均匀，立式炉体分别采用预加热、加热两个部分对材料进行加热，即先不直接对材料进行加热的前提下，让材料进入一个较高的温度环境，温度为800～830℃，此区域长度为10m，称为循环区；然后再让其进入加热区，此时炉体通过喷枪对带材进行加热，温度为1000～1090℃，此区域长度为10m，称为第一加热区；为了能让材料可以在一个温度稳定的环境下进行固溶处理，需要对带材再次加热，温度为830～970℃，此区域长度为10m，称为第二加热区。通过这三个区域后，可保证带材能够具有均匀稳定的温度进行后续的固溶处理。3、为了能让带材快速的降温，获得过饱和固溶体，满足后续冷变形、时效处理的要求，在立式炉体内安装了冷却风机，通过调整风机的转速 (1000～1700rpm)和退火速度 (30～60m/min)来实现带材的快速固溶处理，10秒以内可快速冷却至150℃以下，可以在满足合金元素固溶到基体的前提下，实现晶粒的细小化和均匀化，最小可达10μm以及晶粒尺寸的标准偏差满足σ≤1.0μm；另外，为了能实现带材的光亮化，避免材料的氧化，冷却气体采用氢气和氮气的混合气体，其相应比例为1:3，可实现合金带材表面粗糙度Ra≤0.2μm，为满足高端引线框架和接插件对合金材料表面粗糙度的极高(表面粗糙度Ra≤0.08μm)要求提供保障。

综上所述，本发明的在线立式固溶处理方法可实现铜镍钴硅系合金带材的均匀加热，确保材料的均匀受热，并能实现快速冷却的达到充分固溶的目的，能够实现厚度为0.05～2.0mm，宽度小于600mm铜镍钴硅带材的在线固溶处理。通过对固溶处理后带材进行冷轧变形量为30～50%和时效处理制度400～500℃，升温4小时，保温4～10小时的处理后，合金的抗拉强度800～1000MPa，屈服强度700～900MPa，导电率40～50%IACS，伸长率≥3%，弹性模量120～135GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h≤10%，可实现高强高弹铜镍钴硅系合金带材的性能要求，完全满足极大规模集成电路高密度引线框架端子和高端电子元器件精密接插端子对铜合金材料的使用要求。

附图说明

图1为本发明实施例中高强高弹铜镍钴硅系合金的在线立式固溶处理设备的结构示意图。

具体实施方式

参照附图对本发明中高强高弹铜镍钴硅系合金的在线立式固溶处理设备及其处理方法的实施例做进一步说明。

如附图所示，本实施例为一种高强高弹铜镍钴硅系合金的在线立式固溶处理设备，包括了立式连续热处理炉，所述立式连续热处理炉内部形成有炉腔，所述炉腔由上至下分为循环区1、第一加热区2、第二加热区3和冷却区4，循环区用于对带材5进行预加热，循环区的温度范围为800～830℃，第一加热区和第二加热区用于加热带材，第一加热区的温度范围为1000～1090℃，第二加热区的温度范围为830～970℃，冷却区用于对加热后的带材快速冷却，在冷却区中设置了冷却风机，冷却风机的转速为1000～1700rpm，带材在冷却区中的退火速度为30～60m/min，由冷却风机吹出冷却气体对带材进行冷却。为了能实现带材的光亮化，避免材料的氧化，冷却气体采用氢气和氮气的混合气体，其相应比例为1:3，可实现合金带材表面粗糙度Ra≤0.2μm，为满足高端引线框架和接插件对合金材料表面粗糙度的极高(表面粗糙度Ra≤0.08μm)要求提供保障。

立式连续热处理炉还包括了两根张力辊6，两根张力辊分别设置在立式连续热处理炉的上方和下方，带材缠绕在张力辊上，并且通过张力辊的转动来输送带材，张力辊的转动通过驱动装置来驱动，该驱动装置可以为电机等，由于属于常规技术手段，故在本实施例中未示出驱动装置。以下示出各个具体实施例。

实施例1：一种高强高弹铜镍硅合金 (C70250合金(Cu-2.6wt%Ni-0.6wt%Si-0.1wt%Mg)，厚度0.1mm，宽度450mm) 的在线立式固溶处理方法，包括带材的预加热、加热、冷却三个部分，其中预热区工艺参数为炉内张力辊张力4N/mm2，循环区温度800℃，循环风机转速1000rpm，第一加热区温度1000℃，第二加热区温度830℃，冷却风机转速1000rpm，退火速度30m/min，冷却气体为氢气和氮气的混合气体，相应比例为1:3。固溶处理后合金的横纵截面的平均晶粒尺寸为20μm，且晶粒尺寸的标准偏差σ为1.0μm，残余第二相颗粒的体积分数为0.05%，颗粒尺寸为1μm，合金黄铜织构占5%，S织构占25%，Cu织构占25%和立方织构45%，合金表面粗糙度Ra为0.2μm，板型尺寸为5I-unit，合金的抗拉强度300MPa、屈服强度150MPa、伸长率50%、导电率25%IACS。固溶处理后材料在经过冷轧变形量为30%和时效处理制度400℃，升温4小时，保温4小时后，合金的抗拉强度800MPa，屈服强度700MPa，导电率40%IACS，伸长率为5%，弹性模量120GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h为10%。

实施例2：一种高强高弹铜镍硅合金 (C70250合金 (Cu-2.6wt%Ni-0.6wt%Si-0.1wt%Mg)，厚度0.08mm，宽度600mm) 的在线立式固溶处理方法，包括带材的预加热、加热、冷却三个部分，其中预热区工艺参数为炉内张力辊张力5N/mm²，循环区温度800℃，循环风机转速1200rpm，第一加热区温度1050℃，第二加热区温度850℃，冷却风机转速1400rpm，退火速度40m/min，冷却气体为氢气和氮气的混合气体，相应比例为1:3。固溶处理后合金的横纵截面的平均晶粒尺寸为15μm，且晶粒尺寸的标准偏差σ为1.0μm，残余第二相颗粒的体积分数为0.01%，颗粒尺寸为0.5μm，合金黄铜织构占25%，S织构占15%，Cu织构占15%和立方织构45%，合金表面粗糙度Ra为0.15μm，板型尺寸为4I-unit，合金的抗拉强度320MPa、屈服强度160MPa、伸长率40%、导电率20%IACS。固溶处理后材料在经过冷轧变形量为30%和时效处理制度450℃，升温4小时，保温6小时后，合金的抗拉强度820MPa，屈服强度710MPa，导电率45%IACS，伸长率为5%，弹性模量122GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h为9%。

实施例3：一种高强高弹铜镍硅合金 (C70250合金 (Cu-2.6wt%Ni-0.6wt%Si-0.1wt%Mg)，厚度2.0 mm，宽度600mm) 的在线立式固溶处理方法，包括带材的预加热、加热、冷却三个部分，其中预热区工艺参数为炉内张力辊张力4N/mm²，循环区温度830℃，循环风机转速1200rpm，第一加热区温度1090℃，第二加热区温度880℃，冷却风机转速1700rpm，退火速度50m/min，冷却气体为氢气和氮气的混合气体，相应比例为1:3。固溶处理后合金的横纵截面的平均晶粒尺寸为15μm，且晶粒尺寸的标准偏差σ为0.5μm，残余第二相颗粒的体积分数为0.2%，颗粒尺寸为0.25μm，合金黄铜织构占25%，S织构占25%，Cu织构占25%和立方织构25%，合金表面粗糙度Ra为0.2μm，板型尺寸为5I-unit，合金的抗拉强度350MPa、屈服强度180MPa、伸长率45%、导电率25%IACS。固溶处理后材料在经过冷轧变形量为50%和时效处理制度450℃，升温4小时，保温6小时后，合金的抗拉强度840MPa，屈服强度720MPa，导电率45%IACS，伸长率为5%，弹性模量125GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h为8%。

实施例4：一种高强高弹铜镍钴硅合金 (Cu-1.4wt%Ni-1.2wt%Co-0.6wt%Si合金，厚度2.0 mm，宽度450mm) 的在线立式固溶处理方法，包括带材的预加热、加热、冷却三个部分，其中预热区工艺参数为炉内张力辊张力6N/mm²，循环区温度830℃，循环风机转速1500rpm，第一加热区温度1090℃，第二加热区温度950℃，冷却风机转速1700rpm，退火速度60m/min，冷却气体为氢气和氮气的混合气体，相应比例为1:3。固溶处理后合金的横纵截面的平均晶粒尺寸为10μm，且晶粒尺寸的标准偏差σ为0.5μm，残余第二相颗粒的体积分数为0.5%，颗粒尺寸为0.5μm，合金黄铜织构占20%，S织构占20%，Cu织构占25%和立方织构35%，合金表面粗糙度Ra为0.1μm，板型尺寸为5I-unit，合金的抗拉强度370MPa、屈服强度240MPa、伸长率45%、导电率20%IACS。固溶处理后材料在经过冷轧变形量为50%和时效处理制度450℃，升温4小时，保温6小时后，合金的抗拉强度940MPa，屈服强度870MPa，导电率45%IACS，伸长率为5%，弹性模量130GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h为9%。

实施例5：一种高强高弹铜镍钴硅合金 (Cu-1.4wt%Ni-1.2wt%Co-0.6wt%Si合金，厚度0.5 mm，宽度600mm) 的在线立式固溶处理方法，包括带材的预加热、加热、冷却三个部分，其中预热区工艺参数为炉内张力辊张力6N/mm²，循环区温度830℃，循环风机转速1300rpm，第一加热区温度1090℃，第二加热区温度970℃，冷却风机转速1700rpm，退火速度50m/min，冷却气体为氢气和氮气的混合气体，相应比例为1:3。固溶处理后合金的横纵截面的平均晶粒尺寸为12μm，且晶粒尺寸的标准偏差σ为0.3μm，残余第二相颗粒的体积分数为0.3%，颗粒尺寸为0.2μm，合金黄铜织构占20%，S织构占20%，Cu织构占20%和立方织构40%，合金表面粗糙度Ra为0.15μm，板型尺寸为3I-unit，合金的抗拉强度350MPa、屈服强度230MPa、伸长率50%、导电率17%IACS。固溶处理后材料在经过冷轧变形量为50%和时效处理制度450℃，升温4小时，保温10小时后，合金的抗拉强度850MPa，屈服强度790MPa，导电率50%IACS，伸长率为9%，弹性模量130GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h为7%。

实施例6：一种高强高弹铜镍钴硅合金 (Cu-1.4wt%Ni-1.2wt%Co-0.6wt%Si合金，厚度0.08 mm，宽度600mm) 的在线立式固溶处理方法，包括带材的预加热、加热、冷却三个部分，其中预热区工艺参数为炉内张力辊张力6N/mm²，循环区温度830℃，循环风机转速1500rpm，第一加热区温度1090℃，第二加热区温度970℃，冷却风机转速1000rpm，退火速度40m/min，冷却气体为氢气和氮气的混合气体，相应比例为1:3。固溶处理后合金的横纵截面的平均晶粒尺寸为15μm，且晶粒尺寸的标准偏差σ为0.1μm，残余第二相颗粒的体积分数为0.1%，颗粒尺寸为0.1μm，合金黄铜织构占25%，S织构占15%，Cu织构占25%和立方织构35%，合金表面粗糙度Ra为0.10μm，板型尺寸为2I-unit，合金的抗拉强度400MPa、屈服强度300MPa、伸长率30%、导电率15%IACS。固溶处理后材料在经过冷轧变形量为40%和时效处理制度500℃，升温4小时，保温4小时后，合金的抗拉强度1000MPa，屈服强度900MPa，导电率40%IACS，伸长率为3%，弹性模量130GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h为5%。

实施例7：一种高强高弹铜钴硅合金 (Cu-2.6wt%Co-0.6wt%Si合金，厚度0.08 mm，宽度600mm) 的在线立式固溶处理方法，包括带材的预加热、加热、冷却三个部分，其中预热区工艺参数为炉内张力辊张力4N/mm²，循环区温度800℃，循环风机转速1000rpm，第一加热区温度1090℃，第二加热区温度970℃，冷却风机转速1700rpm，退火速度60m/min，冷却气体为氢气和氮气的混合气体，相应比例为1:3。固溶处理后合金的横纵截面的平均晶粒尺寸为10μm，且晶粒尺寸的标准偏差σ为1.0μm，残余第二相颗粒的体积分数为0.5%，颗粒尺寸为5μm，合金黄铜织构占25%，S织构占20%，Cu织构占25%和立方织构30%，合金表面粗糙度Ra为0.1μm，板型尺寸为3I-unit，合金的抗拉强度300MPa、屈服强度200MPa、伸长率45%、导电率20%IACS。固溶处理后材料在经过冷轧变形量为40%和时效处理制度450℃，升温4小时，保温6小时后，合金的抗拉强度900MPa，屈服强度800MPa，导电率48%IACS，伸长率为5%，弹性模量135GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h为6%。

实施例8：一种高强高弹铜钴硅合金 (Cu-2.6wt%Co-0.6wt%Si合金，厚度0.5 mm，宽度600mm) 的在线立式固溶处理方法，包括带材的预加热、加热、冷却三个部分，其中预热区工艺参数为炉内张力辊张力5N/mm²，循环区温度820℃，循环风机转速1000rpm，第一加热区温度1090℃，第二加热区温度970℃，冷却风机转速1700rpm，退火速度60m/min，冷却气体为氢气和氮气的混合气体，相应比例为1:3。固溶处理后合金的横纵截面的平均晶粒尺寸为10μm，且晶粒尺寸的标准偏差σ为1.0μm，残余第二相颗粒的体积分数为0.5%，颗粒尺寸为5μm，合金黄铜织构占20%，S织构占15%，Cu织构占25%和立方织构30%，合金表面粗糙度Ra为0.1μm，板型尺寸为3I-unit，合金的抗拉强度300MPa、屈服强度200MPa、伸长率45%、导电率20%IACS。固溶处理后材料在经过冷轧变形量为40%和时效处理制度450℃，升温4小时，保温6小时后，合金的抗拉强度900MPa，屈服强度800MPa，导电率48%IACS，伸长率为5%，弹性模量135GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h为5%。

实施例9：一种高强高弹铜钴硅合金 (Cu-2.6wt%Co-0.6wt%Si合金，厚度0.5 mm，宽度600mm) 的在线立式固溶处理方法，包括带材的预加热、加热、冷却三个部分，其中预热区工艺参数为炉内张力辊张力6N/mm²，循环区温度810℃，循环风机转速1020rpm，第一加热区温度1050℃，第二加热区温度940℃，冷却风机转速1500rpm，退火速度40m/min，冷却气体为氢气和氮气的混合气体，相应比例为1:3。固溶处理后合金的横纵截面的平均晶粒尺寸为12μm，且晶粒尺寸的标准偏差σ为0.5μm，残余第二相颗粒的体积分数为0.2%，颗粒尺寸为3μm，合金黄铜织构占25%，S织构占15%，Cu织构占25%和立方织构35%，合金表面粗糙度Ra为0.1μm，板型尺寸为2I-unit，合金的抗拉强度350MPa、屈服强度230MPa、伸长率40%、导电率20%IACS。固溶处理后材料在经过冷轧变形量为45%和时效处理制度450℃，升温4小时，保温8小时后，合金的抗拉强度920MPa，屈服强度810MPa，导电率45%IACS，伸长率为5%，弹性模量132GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h为6%

通过以上实施例可以看出，本发明具有如下的技术特点：

1、采用立式炉体，带材在炉内通过材料本身自重和炉内张力辊对带材施加的张力，可避免带材偏向一侧造成带面损伤或刮边，以及在高温固溶处理过程中由于内应力的释放造成带材出现波浪、翘曲等板型缺陷，在后续的冷变形过程中将无法进行矫正，造成合金材料成品率的降低；

2、为了使带材受热均匀，立式炉体分别采用预加热、加热两个部分对材料进行加热，即先不直接对材料进行加热的前提下，让材料进入一个较高的温度环境，温度为800～830℃，此区域长度为10m，称为循环区；然后再让其进入加热区，此时炉体通过喷枪对带材进行加热，温度为1000～1090℃，此区域长度为10m，称为加热1区；为了能让材料可以在一个温度稳定的环境下进行固溶处理，需要对带材再次加热，温度为830～970℃，此区域长度为10m，称为加热2区。通过这三个区域后，可保证带材能够具有均匀稳定的温度进行后续的固溶处理。

3、为了能让带材快速的降温，获得过饱和固溶体，满足后续冷变形、时效处理的要求，在立式炉体内安装了冷却风机，通过调整风机的转速 (1000～1700rpm)和退火速度(30～60m/min)来实现带材的快速固溶处理，10秒以内可快速冷却至150℃以下，可以在满足合金元素固溶到基体的前提下，实现晶粒的细小化和均匀化，最小可达10μm以及晶粒尺寸的标准偏差满足σ≤1.0μm；另外，为了能实现带材的光亮化，避免材料的氧化，冷却气体采用氢气和氮气的混合气体，其相应比例为1:3，可实现合金带材表面粗糙度Ra≤0.2μm，为满足高端引线框架和接插件对合金材料表面粗糙度的极高(表面粗糙度Ra≤0.08μm)要求提供保障。

综上所述，本发明的在线立式固溶处理方法可实现铜镍钴硅系合金带材的均匀加热，确保材料的均匀受热，并能实现快速冷却的达到充分固溶的目的，能够实现厚度为0.05～2.0mm，宽度小于600mm铜镍钴硅带材的在线固溶处理。通过对固溶处理后带材进行冷轧变形量为30～50%和时效处理制度400～500℃，升温4小时，保温4～10小时的处理后，合金的抗拉强度800～1000MPa，屈服强度700～900MPa，导电率40～50%IACS，伸长率≥3%，弹性模量120～135GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h≤10%，可实现高强高弹铜镍钴硅系合金带材的性能要求，完全满足极大规模集成电路高密度引线框架端子和高端电子元器件精密接插端子对铜合金材料的使用要求。另外，本发明的在线立式固溶处理方法可实现铜镍钴硅系合金带材的均匀加热，确保材料的均匀受热，并能实现快速冷却的达到充分固溶的目的，能够实现厚度为0.05～2.0mm，宽度小于600mm铜镍钴硅带材的在线固溶处理。通过对固溶处理后带材进行冷轧变形量为30～50%和时效处理制度400～500℃，升温4小时，保温4～10小时的处理后，合金的抗拉强度800～1000MPa，屈服强度700～900MPa，导电率40～50%IACS，伸长率≥3%，弹性模量120～135GPa，抗应力松弛性能125℃，1000h≤10%，可实现高强高弹铜镍钴硅系合金带材的性能要求，完全满足极大规模集成电路高密度引线框架端子和高端电子元器件精密接插端子对铜合金材料的使用要求。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种高强高弹铜镍钴硅系合金的在线立式固溶处理设备，其特征在于：包括了立式连续热处理炉，所述立式连续热处理炉内部形成有炉腔，所述炉腔由上至下分为循环区、第一加热区、第二加热区和冷却区，所述循环区用于对带材进行预加热，所述循环区的温度范围为800～830℃，所述第一加热区和第二加热区用于加热带材，第一加热区的温度范围为1000～1090℃，第二加热区的温度范围为830～970℃，所述冷却区用于对加热后的带材快速冷却，在所述冷却区中设置了冷却风机，所述冷却风机的转速为1000～1700rpm，带材在冷却区中的退火速度为30～60m/min，由冷却风机吹出冷却气体对带材进行冷却。

2.根据权利要求1所述的在线立式固溶处理设备，其特征在于：所述冷却气体为氢气和氮气的混合气体，在混合气体中所述氢气与氮气的相应比例为1:3。

3.根据权利要求1所述的在线立式固溶处理设备，其特征在于：还包括了两根张力辊，所述的两根张力辊分别设置在所述立式连续热处理炉的上方和下方，所述带材缠绕在所述张力辊上，并且通过所述张力辊的转动来输送带材。

4.一种采用如权利要求1所述的在线立式固溶处理设备对高强高弹铜镍钴硅系合金带材进行在线立式固溶的处理方法，包括有如下步骤：

6）、时效处理，升温4小时，使得带材温度达到400～500℃，随后进行4～10小时的保温。

5.根据权利要求4所述的在线立式固溶的处理方法，其特征在于：经过步骤6）处理后的带材，其抗拉强度范围在800～1000MPa，屈服强度范围在700～900MPa，导电率为40～50%IACS，伸长率≥3%，弹性模量为120～135GPa，抗应力松弛性能为125℃，1000h≤10%。

6.根据权利要求4所述的在线立式固溶的处理方法，其特征在于：在步骤4）中，冷却风机转速为1000～1700rpm，退火速度为30～60m/min，其中冷却气体为氢气和氮气的混合气体，相应比例为1:3。