CN110172601A - 一种esh状态c19400铜合金带材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及C19400铜合金带材的改性方法，具体为一种ESH状态C19400铜合金带材的制备方法，该方法中合金熔炼：Cu、Fe、P元素含量在符合国标的基础上添加微量元素，微量元素为Si、Co、Sn、Zn、Ni、Mg中的一种或不同种类组合，微量元素总含量控制范围≤0.2%，熔炼温度1150℃―1300℃，保温时间不小于20min；固溶处理：固溶温度控制在600℃―900℃之间，固溶时间不小于30s，淬火后温度不高于200℃；时效处理：采用分级时效方式进行，一级、二级时效温度控制范围控制在400℃―600℃，保温时间2min―10h；成品冷轧：成品加工率范围10%―60%。本发明提高了C19400铜合金带材的性能指标，使其满足ESH状态要求，HV达到150以上，抗拉强度达到550MPa，以满足特殊功能的要求。
Description
技术领域
本发明涉及C19400铜合金带材的改性方法，具体为一种ESH状态C19400铜合金带材的制备方法。
背景技术
C19400系Cu-Fe-P合金，属于中强中导合金，具有优良的导电、导热、抗应力松弛和机械加工性能，广泛应运在电子、电器行业，是目前用量最大的铜合金带材。但是，C19400铜合金带材的HV一般为125-145，难以达到150以上，为了能够提升C19400带材的综合性指标，需要进一步对C19400合金的材料进行改性研究，满足特殊产品的功能需求。
C194的常规工艺流程为：熔炼―铸造―步进炉加热―热轧―双面铣―冷轧―退火―表面清洗―冷轧―退火―表面清洗―冷轧―表面清洗―拉矫―分切―包装。化学成分：Fe 2.1―2.6%，P 0.015―0.15%，Zn 0.05―0.2%，Pb≤0.005，Cu余量。熔炼过程要控制成分均匀性，铸造成特定的尺寸铸锭，步进炉加热温度应低于液相温度200℃左右，保温一定时间后，热轧至10―17mm厚度带坯，通过双面铣去除坯料表面的氧化皮，冷轧至1.0―4.0mm厚度带材，进行软化退火，通过清洗工序去除表面退火后残留物、氧化等，冷轧至预成品厚度，进行退火，再进行表面清洗，冷轧至成品厚度，通过表面清洗去除表面油迹，通过拉矫工序使得带材更平整，同时减少残余应力，分切为所需宽度，然后包装。因为Fe和Cu不互溶，因此C194加工难度大，铸造过程中、热轧过程中随着温度的降低，Fe会析出而造成成分均匀性下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提高C19400铜合金带材的性能指标，使其满足ESH（弹硬）状态要求，硬度指标HV达到150以上，抗拉强度达到550MPa，以满足特殊功能的要求。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案步骤如下：一种ESH状态C19400带材的制备方法，制备流程为合金熔炼―热轧―固溶处理―一次冷轧―一次时效处理―清洗―二次冷轧―二次时效处理―清洗―成品冷轧―清洗：
其中（1）合金熔炼：Cu、Fe、P元素含量在符合国标的基础上添加微量元素，微量元素为Si、Co、Sn、Zn、Ni、Mg中的一种或不同种类组合，微量元素总含量控制范围≤0.2%，熔炼温度（保温温度）控制范围1150℃―1300℃，保温时间不小于20min；以上微量元素在材料内部起到微合金化的作用，能有效提高C19400材料的抗软化能力，同时提高材料的强度和硬度指标，保证了ESH状态C19400性能的稳定性；
（2）热轧：采用多个道次热轧，热轧后厚度15mm―17mm，热轧后采用在线固溶方式进行固溶处理；
（3）固溶处理：固溶温度控制在600℃―900℃之间，固溶时间不小于30s，淬火后温度不高于200℃；固溶的基础上进行时效处理，方可有效提高材料各项性能指标，时效过程中需要控制析出相的大小分布，析出相均匀细小是最佳状态；
（4）一次冷轧：采用多个道次冷轧，一次冷轧后厚度0.5mm―3mm,冷轧后进行一次时效处理；二次冷轧：采用多个道次冷轧，二次冷轧后厚度0.1mm―2mm,冷轧后进行二次时效处理；
（5）时效处理：采用分级时效方式进行，一级时效温度（保温温度）控制范围控制在400℃―600℃，保温时间2min―10h，二级时效温度（保温温度）控制范围控制在400℃―600℃，保温时间2min―10h；既获得分布均匀的强化相，同时避免大的析出相产生，析出相控制在20nm―200nm范围内；固溶的基础上进行时效处理，方可有效提高材料各项性能指标，时效过程中需要控制析出相的大小分布，析出相均匀细小是最佳状态；
（6）成品冷轧：成品加工率范围10%―60%，采用单道次或多道次轧制，冷轧后成品厚度0.05mm―2mm。
本发明提高了C19400铜合金带材的性能指标，使其满足ESH状态要求，HV达到150以上，抗拉强度达到550MPa，以满足特殊功能的要求。
具体实施方式
实施例1
（1）合金熔炼：Fe含量2.2%，P含量0.04%，Zn含量0.1%，Ni含量0.01%，Cu余量，熔炼温度1180℃―1200℃，保温40min。
（2）固溶处理：热轧后固溶温度780℃，固溶时间50s，淬火后温度150℃。
（3）时效处理：一级时效处理温度550℃，保温5h，二级时效处理温度400℃，保温5h。
（4）成品轧制：成品加工率范围35%，成品带材HV155，抗拉强度560MPa。
实施例2
（1）合金熔炼：Fe含量2.5%，P含量0.04%，Zn含量0.1%，Ni含量0.01%，Co含量0.01%，Cu余量，熔炼温度1180℃―1200℃，保温40min。
（2）固溶处理：热轧后固溶温度780℃，固溶时间50s，淬火后温度150℃。
（3）时效处理：一级时效处理温度550℃，保温5h，二级时效处理温度400℃，保温5h。
（4）成品轧制：成品加工率范围35%，成品带材HV155，抗拉强度560MPa。
实施例3
（1）合金熔炼：Fe含量2.4%，P含量0.04%，Zn含量0.1%，Cu余量，熔炼温度1180℃―1200℃，保温40min。
（2）固溶处理：热轧后固溶温度700℃，固溶时间50s，淬火后温度150℃。
（3）时效处理：一级时效处理温度550℃，保温5h，二级时效处理温度400℃，保温5h。
（4）成品轧制：成品加工率范围40%，成品带材HV155，抗拉强度560MPa。
Claims (1)
1.一种ESH状态C19400带材的制备方法，其特征在于制备流程为合金熔炼―热轧―固溶处理―一次冷轧―一次时效处理―清洗―二次冷轧―二次时效处理―清洗―成品冷轧―清洗：
其中（1）合金熔炼：Cu、Fe、P元素含量在符合国标的基础上添加微量元素，微量元素为Si、Co、Sn、Zn、Ni、Mg中的一种或不同种类组合，微量元素总含量控制范围≤0.2%，熔炼温度控制范围1150℃―1300℃，保温时间不小于20min；
（2）热轧：热轧后厚度15mm―17mm，热轧后采用在线固溶方式进行固溶处理；
（3）固溶处理：固溶温度控制在600℃―900℃之间，固溶时间不小于30s，淬火后温度不高于200℃；
（4）一次冷轧：一次冷轧后厚度0.5mm―3mm,冷轧后进行一次时效处理；二次冷轧：二次冷轧后厚度0.1mm―2mm,冷轧后进行二次时效处理；
（5）时效处理：采用分级时效方式进行，一级时效温度控制范围控制在400℃―600℃，保温时间2min―10h，二级时效温度控制范围控制在400℃―600℃，保温时间2min―10h；
（6）成品冷轧：成品加工率范围10%―60%，采用单道次或多道次轧制，冷轧后成品厚度0.05mm―2mm。
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