CN110129628A - 电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金，包括以下成分(按质量百分比)：Al：20～30％、Ni：3～5％、CU：15～18％、Ti：1～3％、Si：17～21％、Zn：8～10％，余量为Al。本发明还公开了一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金的制备工艺，包括以下步骤：步骤一：配料、步骤二：熔炼、步骤三：均匀退火、步骤四：锻造、步骤五：热轧及冷轧和步骤六：淬火。本发明在铝铁合金中加入适量的镍，可以改善其加工性能，减少球磨时间，节约生产成本，同时也可提高磁导率，提高磁屏蔽效果；提高合金的高温性能，铸造时对铝熔体进行变质处理，既保证了铝镍铝合金的耐磨性能，又提高了抗拉强度和抗疲劳强度。

Description

电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金及其制备工艺
技术领域
本发明涉及铝镍合金相关技术领域，特别涉及一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金及其制备工艺。
背景技术
由于铝合金具有密度低、强度高、耐腐蚀、导电和导热性能好、可铸造、可焊接以及加工性能好等优良品质而发展非常迅速，已广泛应用于国民经济和日常生活中，共用量之多、范围之广仅次于钢铁，成为第二大金属，其产量占整个金属产量的1/3以上。但是一般的铝合金抗磁性干扰能力较差，不能用于电子行业，局限性很大，经研究发现，铝镍合金的抗干扰性能很好，但是一般的铝镍合金的抗拉强度和抗疲劳强度不够好，还具有一定的局限性。因此，发明一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金及其制备工艺来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金，包括以下成分(按质量百分比)：Al：20～30％、Ni：3～5％、CU：15～18％、Ti：1～3％、Si：17～21％、Zn：8～10％，余量为Al。
优选的，包括以下成分(按质量百分比)：Al：20％、Ni：5％、CU：15％、Ti：3％、Si：17％、Zn：10％，余量为Al。
优选的，包括以下成分(按质量百分比)：Al：25％、Ni：4％、CU：16％、Ti：2％、Si：19％、Zn：9％，余量为Al。
优选的，包括以下成分(按质量百分比)：Al：30％、Ni：3％、CU：18％、Ti：1％、Si：21％、Zn：8％，余量为Al。
一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：配料：根据铝镍合金材料的组份进行配料；
步骤二：熔炼：首先将配备好的高纯钛和金属铝放入真空自耗电弧炉中，升温至1700～1800℃，再依次加入单晶硅、纯铁和高纯镍，保温30～50min，当纯铁完全熔化后，再加入金属铜，将温度调至1100～1200℃，待金属铜完全熔化后加入金属锌，然后采用电磁搅拌，搅动熔池，搅拌时间为35～45min，再将熔融物浇铸至高速旋转的水冷辊轮上，得到铝镍合金铸锭；
步骤三：均匀退火：首先将合金铸锭加热至1000～1060℃，保温时间为10～20小时，后降温至850～950℃，保温时间为9～11小时，之后以80～100℃/小时缓慢降温至室温；
步骤四：锻造：将退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为900～930℃，终锻温度为940～960℃，锻造后合金铸锭在850～880℃，保温5～15小时；
步骤五：热轧及冷轧：首先将上述铸锭放入冲压机内分别进行3～5次热轧和冷轧，热轧温度为800～900℃，热轧后冷却至常温，再进行冷轧处理。
步骤六：淬火：将板材以130～150℃/小时的升温速率达到950～1050℃进行水淬处理，而后以50～70℃/小时降温至400～450℃保温2～4小时，再以20～40℃/小时降温至200～250℃保温1～3小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝镍合金板材。
优选的，所述步骤三中的冷热轧交替进行。
本发明的技术效果和优点：本发明在铝铁合金中加入适量的镍，可以改善其加工性能，减少球磨时间，节约生产成本，同时也可提高磁导率，提高磁屏蔽效果；加入较高的硅量是为了形成大量的初晶硅，铜和硅相结合，提高合金的高温性能，铸造时对铝熔体进行变质处理，既保证了铝镍铝合金的耐磨性能，又提高了抗拉强度和抗疲劳强度。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金，包括以下成分(按质量百分比)：Al：20％、Ni：5％、CU：15％、Ti：3％、Si：17％、Zn：10％，余量为Al。
一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：配料：根据铝镍合金材料的组份进行配料；
步骤二：熔炼：首先将配备好的高纯钛和金属铝放入真空自耗电弧炉中，升温至1700℃，再依次加入单晶硅、纯铁和高纯镍，保温30min，当纯铁完全熔化后，再加入金属铜，将温度调至1100℃，待金属铜完全熔化后加入金属锌，然后采用电磁搅拌，搅动熔池，搅拌时间为35min，再将熔融物浇铸至高速旋转的水冷辊轮上，得到铝镍合金铸锭；
步骤三：均匀退火：首先将合金铸锭加热至1000℃，保温时间为10小时，后降温至850℃，保温时间为911小时，之后以80℃/小时缓慢降温至室温；
步骤四：锻造：将退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为900℃，终锻温度为940℃，锻造后合金铸锭在850℃，保温5小时；
步骤五：热轧及冷轧：首先将上述铸锭放入冲压机内分别进行3次热轧和冷轧，热轧温度为800℃，热轧后冷却至常温，再进行冷轧处理。
步骤六：淬火：将板材以130℃/小时的升温速率达到950℃进行水淬处理，而后以50℃/小时降温至400℃保温2小时，再以20℃/小时降温至200℃保温1小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝镍合金板材。
实施例2：
一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金，包括以下成分(按质量百分比)：Al：25％、Ni：4％、CU：16％、Ti：2％、Si：19％、Zn：9％，余量为Al。
一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：配料：根据铝镍合金材料的组份进行配料；
步骤二：熔炼：首先将配备好的高纯钛和金属铝放入真空自耗电弧炉中，升温至1750℃，再依次加入单晶硅、纯铁和高纯镍，保温40min，当纯铁完全熔化后，再加入金属铜，将温度调至1150℃，待金属铜完全熔化后加入金属锌，然后采用电磁搅拌，搅动熔池，搅拌时间为40min，再将熔融物浇铸至高速旋转的水冷辊轮上，得到铝镍合金铸锭；
步骤三：均匀退火：首先将合金铸锭加热至1030℃，保温时间为15小时，后降温至900℃，保温时间为10小时，之后以90℃/小时缓慢降温至室温；
步骤四：锻造：将退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为920℃，终锻温度为950℃，锻造后合金铸锭在860℃，保温10小时；
步骤五：热轧及冷轧：首先将上述铸锭放入冲压机内分别进行4次热轧和冷轧，热轧温度为850℃，热轧后冷却至常温，再进行冷轧处理。
步骤六：淬火：将板材以140℃/小时的升温速率达到1000℃进行水淬处理，而后以60℃/小时降温至430℃保温3小时，再以30℃/小时降温至220℃保温2小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝镍合金板材。
实施例3：
一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金，包括以下成分(按质量百分比)：Al：30％、Ni：3％、CU：18％、Ti：1％、Si：21％、Zn：8％，余量为Al。
一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：配料：根据铝镍合金材料的组份进行配料；
步骤二：熔炼：首先将配备好的高纯钛和金属铝放入真空自耗电弧炉中，升温至1800℃，再依次加入单晶硅、纯铁和高纯镍，保温50min，当纯铁完全熔化后，再加入金属铜，将温度调至1200℃，待金属铜完全熔化后加入金属锌，然后采用电磁搅拌，搅动熔池，搅拌时间为45min，再将熔融物浇铸至高速旋转的水冷辊轮上，得到铝镍合金铸锭；
步骤三：均匀退火：首先将合金铸锭加热至1060℃，保温时间为20小时，后降温至950℃，保温时间为11小时，之后以100℃/小时缓慢降温至室温；
步骤四：锻造：将退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为930℃，终锻温度为960℃，锻造后合金铸锭在880℃，保温15小时；
步骤五：热轧及冷轧：首先将上述铸锭放入冲压机内分别进行5次热轧和冷轧，热轧温度为900℃，热轧后冷却至常温，再进行冷轧处理。
步骤六：淬火：将板材以150℃/小时的升温速率达到1050℃进行水淬处理，而后以70℃/小时降温至450℃保温4小时，再以40℃/小时降温至250℃保温3小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝镍合金板材。
通过以上四组实施例均可以制得电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金，其中第二组实施例制得的电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金效果最好，本发明在铝铁合金中加入适量的镍，可以改善其加工性能，减少球磨时间，节约生产成本，同时也可提高磁导率，提高磁屏蔽效果；加入较高的硅量是为了形成大量的初晶硅，铜和硅相结合，提高合金的高温性能，铸造时对铝熔体进行变质处理，既保证了铝镍铝合金的耐磨性能，又提高了抗拉强度和抗疲劳强度。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：Al：20～30％、Ni：3～5％、CU：15～18％、Ti：1～3％、Si：17～21％、Zn：8～10％，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：Al：20％、Ni：5％、CU：15％、Ti：3％、Si：17％、Zn：10％，余量为Al。
3.根据权利要求1所述的一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：Al：25％、Ni：4％、CU：16％、Ti：2％、Si：19％、Zn：9％，余量为Al。
4.根据权利要求1所述的一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：Al：30％、Ni：3％、CU：18％、Ti：1％、Si：21％、Zn：8％，余量为Al。
5.一种如权利要求1-4所述的电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：配料：根据铝镍合金材料的组份进行配料；
步骤二：熔炼：首先将配备好的高纯钛和金属铝放入真空自耗电弧炉中，升温至1700～1800℃，再依次加入单晶硅、纯铁和高纯镍，保温30～50min，当纯铁完全熔化后，再加入金属铜，将温度调至1100～1200℃，待金属铜完全熔化后加入金属锌，然后采用电磁搅拌，搅动熔池，搅拌时间为35～45min，再将熔融物浇铸至高速旋转的水冷辊轮上，得到铝镍合金铸锭；
步骤三：均匀退火：首先将合金铸锭加热至1000～1060℃，保温时间为10～20小时，后降温至850～950℃，保温时间为9～11小时，之后以80～100℃/小时缓慢降温至室温；
步骤四：锻造：将退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为900～930℃，终锻温度为940～960℃，锻造后合金铸锭在850～880℃，保温5～15小时；
步骤五：热轧及冷轧：首先将上述铸锭放入冲压机内分别进行3～5次热轧和冷轧，热轧温度为800～900℃，热轧后冷却至常温，再进行冷轧处理。
步骤六：淬火：将板材以130～150℃/小时的升温速率达到950～1050℃进行水淬处理，而后以50～70℃/小时降温至400～450℃保温2～4小时，再以20～40℃/小时降温至200～250℃保温1～3小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝镍合金板材。
6.根据权利要求5所述的一种电子原器件制造用高强度抗干扰铝镍合金及其制备工艺，其特征在于：所述步骤三中的冷热轧交替进行。
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