CN108130448B - 一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法 - Google Patents
一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108130448B CN108130448B CN201711165268.0A CN201711165268A CN108130448B CN 108130448 B CN108130448 B CN 108130448B CN 201711165268 A CN201711165268 A CN 201711165268A CN 108130448 B CN108130448 B CN 108130448B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alloy
- temperature
- copper
- treatment
- keeping
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
Abstract
本发明属于有色金属加工技术领域，特别涉及一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法。该合金组分为Ni：1.2～2.4％，Co：0.6～1.4％，Si：0.2～0.6％，Ti：0.02～0.1％，Zr：0.02～0.1％，Ce：0.02～0.4％，Ta：0.01～0.1％，其余为Cu；合金经过形变时效处理后，其导电率、弹性模量、抗拉强度、塑性伸长率、抗电磁屏蔽性能、抗腐蚀性能均可显著提高，且通过调控合金元素加入量，能提高合金所需的不同性能，进而应用于信息产业、水产养殖、电力电缆和汽车电子元件等领域；该方法工艺简单，高效可控，有利于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于有色金属加工技术领域，特别涉及一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法。
背景技术
铜及铜合金具有较高强度、韧性好、耐磨、延展性好、导电导热性高、优良的耐腐蚀能力等性能特点，广泛地应用于能源动力、电力传送、信息产业、高速轨道交通、海水养殖及海水淡化、航空航天等多个关系国计民生的重大领域，是一种非常重要的结构功能一体化材料。据有关统计，在我国现有124个产业部门中，有113个部门在使用铜及铜合金。铜合金优异的性能，均和其添加的不同类型的合金元素有关，但合金元素的添加，在提高不同性能的同时，一般都会大大降低其导电性能。
因此，在提高铜合金不同性能的同时，尽量减少导电性能的损失，是铜合金材料亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法，具体技术方案如下：
一种具有圆盘状析出物的铜合金，所述铜合金组成为，以质量百分数计，Ni：1.2～2.4％，Co：0.6～1.4％，Si：0.2～0.6％，Ti：0.02～0.1％，Zr：0.02～0.1％，Ce：0.02～0.4％，Ta：0.01～0.1％，其余为Cu。
所述Ti和Zr的重量百分比之和小于0.2％。
所添加元素的作用：
镍：镍可以无限互溶于铜之中，可以抑制晶粒长大和晶界不连续反应，但过多的镍会使合金中出现β相，严重影响着合金的抗应力松弛和疲劳性能。
钴：形成的CoSi沉淀相使合金发生时效强化，抑制晶粒长大和晶界不连续反应发生，此外还可能与Cu形成一种抗高温化合物，有利于提高铜合金的抗应力松弛性能。
硅：硅和镍、钴会形成硅化物第二相强化粒子来提高合金的强度；当硅含量低于0.2％时，合金经过时效后析出的硅化物第二相粒子过少，不能完全提高合金的强度；当硅含量高于0.6％时，会使合金的电导率和加工性能下降。
钛和锆：少量添加总量低于0.2％的钛和锆，可以比较明显的提高合金的抗应力松弛性能，同时也能够有效的改善抗拉强度与导电性的组合。
稀土铈：具有细化晶粒的作用，能够阻止晶粒的长大，而且能比较明显的抑制合金的不连续反应，提高合金的抗应力松弛和抗疲劳性能，同时提高合金的时效硬化效果，有效延缓过时效的发生。
钽：在铜中加入微量的钽，可以极高的提高合金的耐腐蚀性能；钽的加入，改变了该合金析出物的形状，使得其不同的析出物都具有规则的圆盘状，改变钽的加入量，还可以控制圆盘状析出物的大小；在不改变合金导电率的前提下，针对性提高合金的不同性能，使合金能够应用于不同应用领域。
一种具有圆盘状析出物的铜合金的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)熔炼；(2)固溶处理；(3)铣面；(4)热轧或热挤压；(5)短时回溶；(6)冷轧或冷拉拔；(7)时效处理。
所述步骤(1)熔炼具体为：按照质量百分比进行配料、投料、熔炼及浇铸。
所述步骤(1)中合金原料添加的顺序为：
a.按照合金配比将电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金投入非真空感应电炉中，升温至熔体完全熔化后，保温；
b.加入钛质量分数≤5％的钛铜中间合金、铜铈中间合金，保温静置后加入表面进行镀铜处理的锆丝；
c.充分除气除杂，保温后充分搅拌，静置后出炉浇铸。
所述步骤a中升温至1300～1380℃进行熔炼，保温30min；步骤b中保温静置时间为10min；步骤c中铸造温度为1200～1250℃，保温10min，静置5min。
所述步骤(2)中固溶处理的温度为900～980℃，时间为5h。
所述步骤(3)中上下表面各铣1mm。
所述步骤(4)热轧或热挤压的温度高于880℃，保温1h，热轧总加工率为85％。
所述步骤(5)短时回溶处理温度为850℃～880℃，时间8min，冷却时采用水冷；回溶处理的温度根据钽含量在回溶处理过程中对合金元素回溶程度和晶粒尺寸大小的影响规律确定，一般钽含量越高，回溶温度也越高。
所述步骤(6)冷轧或冷拉拔处理为对回溶处理的合金板材进行75％的变形处理；步骤(7)时效处理温度为450℃～550℃，时间100min，其中时效处理温度根据钽含量在时效处理过程中对析出相析出密度、尺寸大小等析出特征和合金力学/电学性能的影响规律来确定；时效处理后合金具有Cube取向的平均面积率不能超过30％，黄铜织构的取向必须大于50％。
根据上述制备方法制备的具有圆盘状析出物的铜合金，导电率稳定大于45％IACS，在弹性模量大于128GPa的同时，抗拉强度σb最高可达到1300MPa，可作为高强度型铜合金在信息电子、引线框架领域内进行应用；其塑性伸长率δ最高可达8％，可作为编织线在电力电缆，海洋渔业领域内进行应用；在50kHz～1GHz频率下，其抗电磁屏蔽性能最高可达120～180dB，可作为屏蔽缆线在电力运输、航空航天上进行应用；其抗腐蚀性能最高可达≤0.015mm/a，可在海水淡化、航海舰船上进行应用。
本发明的有益效果为：
(1)和现有的高性能铜合金，尤其常规CuNiSi系合金相比，本发明公开的具有圆盘状析出物的铜合金，不仅具有优良的导电性能，还具有优异的力学性能及抗腐蚀性能，且电磁屏蔽效果好，抗干扰能力强；其中，钽元素的添加，可以使其析出过程不出现调幅分解阶段，形成规则的圆盘状析出相，改变钽的加入量，还可以有效的调控圆盘状析出相的尺寸，有效提高合金所需的不同性能，适用于信息产业、水产养殖、电力电缆和汽车电子元件等不同领域；
(2)本发明提供的制备方法，通过控制合金微观组织，提高铜合金的不同性能，同时达到结构功能一体化的设计；制备方法工艺流程简单，有利于合金的工业化生产。
附图说明
图1为本发明制备的铜合金不同直径圆盘状析出物的SEM形貌图。
具体实施方式
本发明提供了一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法，下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
本发明的合金均采用以下原料熔炼：电解铜、采用铜箔包覆的钽粉，纯镍，钴粉，铜硅合金、钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金、表面进行镀铜处理的锆丝。
按照表1中实施例1-12中各合金成分质量百分比进行配料；
表1实施例1-12的合金成分配方(wt％)
注“—”标记为未添加合金量。
实施例1
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1300℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆；经充分除气、除杂后，在铸造温度1200℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶
采用加热炉将合金坯料加热至900℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热轧
对合金进行加热，加热温度为900℃，保温时间为1h，热轧总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为850℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷轧
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为450℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热轧、短时回溶、冷轧、时效处理等加工热处理后得到的合金性能见表2中的实施例1，织构分布情况见表3中实施例1。
实施例2
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1320℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆。经充分除气、除杂后，在铸造温度1250℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至940℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热轧
对合金进行加热，加热温度为900℃，保温时间为1h，热轧总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为860℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷轧
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为550℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热轧、短时回溶、冷轧、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中的实施例2，织构分布情况见表3中实施例2。
实施例3
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1380℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆。经充分除气、除杂后，在铸造温度1220℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至980℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热轧
对合金进行加热，加热温度为920℃，保温时间为1h，热轧总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为880℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷轧
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为500℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热轧、短时回溶、冷轧、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中的实施例3，织构分布情况见表3中实施例3。
实施例4
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1320℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆。经充分除气、除杂后，在铸造温度1250℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至940℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热轧
对合金进行加热，加热温度为900℃，保温时间为1h，热轧总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为855℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷轧
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为470℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热轧、短时回溶、冷轧、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中的实施例4，织构分布情况见表3中实施例4。
实施例5
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1360℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆。经充分除气、除杂后，在铸造温度1225℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至950℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热轧
对合金进行加热，加热温度为900℃，保温时间为1h，热轧总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为860℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷轧
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为470℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热轧、短时回溶、冷轧、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中的实施例5，织构分布情况见表3中实施例5。
实施例6
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1370℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆。经充分除气、除杂后，在铸造温度1230℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至970℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热轧
对合金进行加热，加热温度为920℃，保温时间为1h，热轧总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为870℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷轧
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为485℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热轧、短时回溶、冷轧、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中的实施例6，织构分布情况见表3中实施例6。
实施例7
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1320℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆。经充分除气、除杂后，在铸造温度1250℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至930℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热挤压
对合金进行热挤压，加热温度为900℃，保温时间为1h，热挤压总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为870℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷拉拔
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为450℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热挤压、短时回溶、冷拉拔、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中的实施例7，织构分布情况见表3中实施例7。
实施例8
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1340℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆。经充分除气、除杂后，在铸造温度1250℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至950℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热挤压
对合金进行热挤压，加热温度为910℃，保温时间1h，热挤压总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为860℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷拉拔
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为500℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热挤压、短时回溶、冷拉拔、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中的实施例8，织构分布情况见表3中实施例8。
实施例9
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1360℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆。经充分除气、除杂后，在铸造温度1240℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至960℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热挤压
对合金进行热挤压，加热温度为920℃，保温时间1h，热挤压总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为850℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷拉拔
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为520℃，保温100min。
经经过以上熔炼、固溶、铣面、热挤压、短时回溶、冷拉拔、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中的实施例9，织构分布情况见表3中实施例9。
实施例10
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1300℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆。经充分除气、除杂后，在铸造温度1250℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至900℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热挤压
对合金进行热挤压，加热温度为880℃，保温时间1h，热挤压总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为850℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷拉拔
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为500℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热挤压、短时回溶、冷拉拔、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中的实施例10，织构分布情况见表3中实施例10。
实施例11
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1350℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆。经充分除气、除杂后，在铸造温度1200℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至950℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热挤压
对合金进行热挤压，加热温度为900℃，保温时间1h，热挤压总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为880℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷拉拔
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为500℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热挤压、短时回溶、冷拉拔、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中的实施例11，织构分布情况见表3中实施例11。
实施例12
按照以下工艺流程制备铜合金：
(1)熔炼
按照电解铜、采用铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1380℃，至熔体完全熔化后，保温30min，加入钛铜中间合金(钛≤5％)、铜铈中间合金，再保温静置10min，加入表面进行镀铜处理的锆。经充分除气、除杂后，在铸造温度1250℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至980℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热挤压
对合金进行热挤压，加热温度920℃，保温时间1h，热挤压总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为850℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷拉拔
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为500℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热挤压、短时回溶、冷拉拔、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中的实施例12，织构分布情况见表3中实施例12。
对比实施例13
按照以下工艺流程制备铜合金Cu-xNi-ySi：
(1)熔炼
按照电解铜、纯镍、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1300℃，至熔体完全熔化后，保温30min。经充分除气、除杂后，在铸造温度1200℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至950℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热挤压
对合金进行热挤压，加热温度为900℃，保温1h，热挤压总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为860℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷拉拔
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为500℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热挤压、短时回溶、冷拉拔、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中对比实施例13。
对比实施例14
按照以下工艺流程制备铜合金Cu-x1Ni-x2Co-ySi：
(1)熔炼
按照电解铜、纯镍、钴粉、铜硅合金的顺序加入到非真空感应电炉中进行熔炼，将温度升到1350℃，至熔体完全熔化后，保温30min。经充分除气、除杂后，在铸造温度为1200℃下，保温10min后，充分搅拌、静置5min后出炉浇铸。
(2)固溶处理
采用加热炉将合金坯料加热至920℃，保温5h。
(3)铣面
对合金进行铣面，上下表面各铣1mm。
(4)热轧
对合金进行加热，加热温度为880℃，保温1h，热轧总加工率为85％。
(5)短时回溶
采用加热炉，加热温度为880℃，时间8min，冷却方式为水冷。
(6)冷轧
对经过回溶处理的合金板材进行75％的变形处理。
(7)时效处理
将冷变形后的试样放置马弗炉中进行时效处理，时效温度为450℃，保温100min。
经过以上熔炼、固溶、铣面、热轧、短时回溶、冷轧、时效处理等加工热处理后，其性能见表2中对比实施例14。
表2实施例1-12和对比实施例13、14的合金性能表
表3实施例1-12的合金织构分布情况
| 合金 | Cube％ | Brass％ | S％ | Copper％ |
| 实施例1 | 12 | 80 | 4 | 4 |
| 实施例2 | 10 | 75 | 7 | 8 |
| 实施例3 | 20 | 60 | 8 | 12 |
| 实施例4 | 25 | 60 | 7 | 8 |
| 实施例5 | 30 | 55 | 5 | 10 |
| 实施例6 | 20 | 55 | 10 | 15 |
| 实施例7 | 8 | 78 | 4 | 10 |
| 实施例8 | 10 | 70 | 8 | 12 |
| 实施例9 | 22 | 58 | 6 | 14 |
| 实施例10 | 30 | 40 | 10 | 20 |
| 实施例11 | 20 | 50 | 10 | 20 |
| 实施例12 | 10 | 52 | 18 | 20 |
Claims (8)
1.一种具有圆盘状析出物的铜合金的制备方法，其特征在于，所述铜合金组成为，以质量百分数计，Ni：1.2～2.4％，Co：0.6～1.4％，Si：0.2～0.6％，Ti：0.02～0.09％，Zr：0.02～0.1％，Ce：0.02～0.4％，Ta：0.01～0.1％，其余为Cu；
所述具有圆盘状析出物的铜合金的制备方法，包括以下步骤：(1)配料、投料、熔炼及浇铸；(2)固溶处理；(3)铣面；(4)热轧或热挤压；(5)短时回溶；(6)冷轧或冷拉拔；(7)时效处理；
所述步骤(1)中投料的具体顺序为：
a.先加入电解铜、铜箔包覆的钽粉、纯镍、钴粉、铜硅合金，升温至熔体完全熔化后，保温；
b.加入钛铜中间合金、铜铈中间合金，保温静置后加入锆丝；
c.除气除杂，保温、搅拌、静置后出炉浇铸。
2.根据权利要求1所述的一种具有圆盘状析出物的铜合金的制备方法，其特征在于，所述Ti和Zr的重量百分比之和≤0.17％。
3.根据权利要求1所述的一种具有圆盘状析出物的铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤a中熔炼温度1300～1380℃，保温30min；步骤b中保温静置10min；步骤c中浇铸温度1200～1250℃，保温10min，静置5min。
4.根据权利要求1所述的一种具有圆盘状析出物的铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中固溶处理的温度为900～980℃，时间为5h。
5.根据权利要求1所述的一种具有圆盘状析出物的铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中上下表面各铣1mm。
6.根据权利要求1所述的一种具有圆盘状析出物的铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)热轧或热挤压的温度高于880℃，保温1h。
7.根据权利要求1所述的一种具有圆盘状析出物的铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)短时回溶处理温度为850℃～880℃。
8.根据权利要求1所述的一种具有圆盘状析出物的铜合金的制备方法，其特征在于，步骤(7)时效处理温度为450℃～550℃，时间100min；时效处理后合金具有Cube取向的平均面积率不能超过30％，黄铜织构的取向必须大于50％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711165268.0A CN108130448B (zh) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | 一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711165268.0A CN108130448B (zh) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | 一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108130448A CN108130448A (zh) | 2018-06-08 |
| CN108130448B true CN108130448B (zh) | 2019-12-17 |
Family
ID=62388764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711165268.0A Active CN108130448B (zh) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | 一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108130448B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111778427B (zh) * | 2020-06-16 | 2021-09-07 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种电连接器用CuNiSi系合金丝材的制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07166270A (ja) * | 1993-12-13 | 1995-06-27 | Mitsubishi Materials Corp | 耐蟻の巣状腐食性に優れた銅合金 |
| CN100464001C (zh) * | 2006-04-11 | 2009-02-25 | 中国科学院金属研究所 | 一种高强高导耐氧化的低银铜基合金及其制备 |
| CN106987738B (zh) * | 2017-03-31 | 2018-11-09 | 江西理工大学 | 一种Cu-Ni-Si-Co-Ti-RE铜合金及其制备方法 |
-
2017
- 2017-11-21 CN CN201711165268.0A patent/CN108130448B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108130448A (zh) | 2018-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113789459B (zh) | 一种铜镍锡合金及其制备方法和应用 | |
| CN110284018B (zh) | 一种环保高导弹性耐蚀铜合金及其板带材的生产方法 | |
| KR102452962B1 (ko) | 6 계열 알루미늄 합금 및 그 제조 방법, 이동 단말 | |
| CN108193080B (zh) | 高强度、高导电耐应力松弛铜镍硅合金材料及其制备方法 | |
| CN110951990B (zh) | 一种Cu-Ni-Co-Fe-Si-Zr-Zn铜合金材料及其制备方法 | |
| CN111549253B (zh) | 一种稀土铜铁合金及制备方法和应用 | |
| CN107287468A (zh) | 一种高强高导耐热的铜合金材料及其制备方法 | |
| CN111485132B (zh) | 一种综合性能优异的铜合金带材及其制备方法 | |
| CN114134364B (zh) | 一种铜合金材料及其制备方法 | |
| CN106756227A (zh) | 一种高弹性、耐海水腐蚀的铜合金 | |
| CN113943874B (zh) | 一种用于5g基站电源连接器的铜合金材料及其制备方法 | |
| CN112481567B (zh) | 一种提高含铜钛合金强度和塑性的加工方法 | |
| CN108315581B (zh) | 一种高强度高软化温度的低铍铜合金及其制备方法 | |
| CN111979446A (zh) | 一种用于制造棒线材的碲铍铜合金及其制备方法 | |
| CN108130448B (zh) | 一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法 | |
| JP5555154B2 (ja) | 電気・電子部品用銅合金およびその製造方法 | |
| CN114214532A (zh) | 一种精确控制亚稳组织稳定化实现γ-TiAl合金细化的方法 | |
| CN115652132B (zh) | 铜合金材料及其应用和制备方法 | |
| CN115141946B (zh) | 一种高性能铜合金线丝材短流程制备加工方法 | |
| CN113005324B (zh) | 一种铜钛合金及其制备方法 | |
| CN112281023B (zh) | 一种具有优异折弯性的铜合金材料及其制备方法和应用 | |
| CN113502406B (zh) | 一种低合金化易挤压易回收铝合金及其制备工艺 | |
| CN114540663B (zh) | 一种Cu-Ni-Si-Fe系合金及其制备方法和应用 | |
| CN110699578B (zh) | 一种耐腐蚀性能优异的高锌、低铜铝合金及其制备方法 | |
| CN116356177A (zh) | 一种引线框架用高性能铜基合金材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191206 Address after: 101407 Beijing city Huairou District Yanqi Economic Development Zone Branch Hing Street No. 11 Patentee after: Research Institute of engineering and Technology Co., Ltd. Address before: 100088 Beijing city Xicheng District Xinjiekou Avenue No. 2 Patentee before: General Research Institute for Nonferrous Metals |