CN111304489B - 一种均热板用铜合金板带材的制备及加工方法 - Google Patents

一种均热板用铜合金板带材的制备及加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111304489B
CN111304489B CN202010308225.9A CN202010308225A CN111304489B CN 111304489 B CN111304489 B CN 111304489B CN 202010308225 A CN202010308225 A CN 202010308225A CN 111304489 B CN111304489 B CN 111304489B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rolling
temperature
copper
copper alloy
annealing
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
Application number
CN202010308225.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111304489A (zh
Inventor
马吉苗
刘峰
杨振
蒋志晶
王平
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.)
NINGBO XINGYE XINTAI NEW ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
NINGBO XINGYE SHENGTAI GROUP CO Ltd
Original Assignee
NINGBO XINGYE XINTAI NEW ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
NINGBO XINGYE SHENGTAI GROUP 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 NINGBO XINGYE XINTAI NEW ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd, NINGBO XINGYE SHENGTAI GROUP CO Ltd filed Critical NINGBO XINGYE XINTAI NEW ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
Priority to CN202010308225.9A priority Critical patent/CN111304489B/zh
Publication of CN111304489A publication Critical patent/CN111304489A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111304489B publication Critical patent/CN111304489B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C22C9/04—Alloys based on copper with zinc 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
    • 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
    • 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
    • C22F1/02—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working in inert or controlled atmosphere or vacuum
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种均热板用铜合金板带及其制备方法，属于有色金属加工领域。它的重量百分比组成为：Ni：0.5~1.3%，P：0.15～0.25%，Zn：0.05～1.5%，其余为Cu。另外，该合金还含有La、Ce和Y三种元素的一种或多种，其总量为：0.01～1%。通过熔炼及铸造、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、高温在线固溶、精轧、时效退火处理等加工工艺得到该材料。本发明铜合金的屈服强度为620~680MPa，延伸率为6~12%，导电率为61～67%IACS，导热率为240~270W/(m·K)，150℃×100h的应力松弛率为12～17%，具有较好的综合性能，能够满足5G电子设备集成化、小型化和环境复杂化的发展需求。

Description

一种均热板用铜合金板带材的制备及加工方法
技术领域
本发明涉及一种均热板用铜合金板带材的制备及加工方法，属于有色金属加工领域。
背景技术
均热板是由一种由壳板、吸液芯、工质和充液管组成的能进行气液相变传热的板状传热装置，作为典型的散热元器件，主要应用于通信、LED芯片、大功率激光发射器等领域。
随着5G产业的不断发展，高频率的引入、硬件零部件的升级，以及联网设备和天线数量的成倍增长，导致通讯设备的功耗不断增大，发热量也随之快速上升，对均热板的各项性能提出了更高的要求。由于均热板内部存在大量用于气液相变的毛细结构，这就要求壳体材料既能够快速传输热量，又能在复杂环境下有效地保护内部微结构，并且在长时间工作下具有更高的稳定性。传统的均热板的壳体材料普遍采用纯铜，纯铜具有良好的导热率，有利于热量的快速传导，但纯铜强度较低、耐蚀性和抗应力松弛能力较差，无法满足高热流密度下新一代均热板精密化、高集成化、小型化的新要求。
目前，市场上常见的铜合金主要有黄铜、锡磷青铜、铜铁磷等系列合金。黄铜具有较高的强度、良好的加工性能、较低的加工制造成本以及成熟的生产工艺，锡磷青铜具有高强、高弹、耐腐蚀等良好特性，是应用最为广泛的弹性铜合金之一，但这两种合金的导热率较低，不符合均热板用材料的基本性能要求。铜铁磷系合金具有良好的导电导热性能以及高抗应力松弛特性，但强度较低，不适用于5G通信设备复杂的应用环境。因此，急需开发一种综合性能优异的新一代均热板用铜合金，满足5G通信产业发展对高性能导热元器件的迫切需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种综合性能优异的新一代均热板用铜合金，通过加入Ni、P、Zn、稀土等微量元素，以弥补现有铜合金及均热板用铜性能的不足，满足5G通信时代电子设备集成化、小型化和环境复杂化的发展需求。
为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：
一种均热板用铜合金板带材，其特征在于：它的重量百分比组成为：Ni：0.5～1.3%，P：0.15～0.25%， Zn：0.05～1.5%，其余为Cu。
作为本发明的改进，该合金还含有La、Ce和Y，总量为：0.01～1%，这三种元素可单一加入，也可两两混合或三种同时加入。
作为本发明的优选，该合金纵向和横向截面上有粒径为50nm～500nm的球状Ni3P相，其析出密度为1×1017~2×1018个/m3。
作为本发明的改进，包括以下步骤：a.按照质量百分比进行配料、投料、熔炼及铸造，b.热轧，c.铣面，d.初轧，e.中间退火处理，f.中轧，g.高温快速固溶处理，h.精轧，i.时效处理。
作为本发明的进一步改进，在步骤a中，在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1300～1350℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1240～1280℃，保温30min后浇铸。
作为本发明的具体技术方案，在步骤b中，所述热轧加热温度为860～930℃，保温时间为2～6h，然后再进行热轧，终轧温度控制在750～800℃，随后进行水冷。
作为本发明的改进，所述初轧的总变形量为70～90%。
作为本发明的优选，所述中间退火温度为500～600℃，保温时间为5～8h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
作为本发明的具体技术方案，所述中轧的总变形量为60～80%。
作为本发明的改进，所述高温在线固溶处理的温度为930℃～1030℃，退火速度10～20m/min，冷却速度60～80℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
作为本发明的优选，所述精轧的总变形量为20～60%。
作为本发明的改进，所述时效温度为400～600℃，保温时间为1～6h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的铜合金在保持较高导电导热性能的同时，具有较高的屈服强度及优异的抗应力松弛性能，而且具有良好的冷热加工特性。本发明通过在材料中添加Ni、P、Zn等微量合金元素，一方面起到固溶强化作用，提高了合金的抗拉强度、屈强比以及抗应力松弛特性；另一方面由于Ni-P相的存在，不仅起到了析出强化效果，更进一步提升了合金的导电、导热、耐蚀性能和抗软化性能。本发明的新一代均热板用铜合金的屈服强度为620~680MPa，延伸率为6~10%，导电率为61～67%IACS，导热率为240~270W/(m·K)，150℃×100h的应力松弛率为12～16%，具有较好的综合性能，能够满足5G电子设备集成化、小型化和环境复杂化的发展需求。
附图说明
图1和图2为本发明中均热板用铜合金的扫描电镜图片。
具体实施方式
参照附图对本发明中均热板用铜合金板带材的制备及加工方法的实施例做进一步说明。
如附图所示，本发明较佳实施例所提供的本发明中所述铜合金的制备及加工工艺为：a.按照质量百分比进行配料、投料、熔炼及铸造，b.热轧，c.铣面，d.初轧，e.中间退火处理，f.中轧，g.高温快速固溶处理，h.精轧，i.时效处理。
本发明的合金采用以下原料熔炼：电解铜、电解镍、铜磷合金、纯锌、铜镧中间合金、铜铈中间合金、铜钇中间合金。
实施例1
合金的成分见表1的实施例1。
1.熔炼：在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1310℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1250℃，保温30min后浇铸。
2.热轧：将上述合金铸锭在步进箱式炉中进行加热，温度为900℃，保温时间为3h，然后再进行热轧，终轧温度控制在760℃，随后进行水冷。
3.初轧：将铣面后的合金板材进行初轧，冷轧加工率为70%。
4.中间退火处理，将冷轧后板材放置钟罩式退火炉进行中间退火处理，退火温度为550℃，保温时间为6h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
5.中轧：将退火处理后的合金板材进行中轧，冷轧加工率为70%。
6.在线高温快速固溶处理：固溶处理温度为1000℃，退火速度15m/min，冷却速度70℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
7.精轧：冷轧加工率为30%。
8.时效处理：时效温度为500℃，保温时间为3h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
经过以上熔炼、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、在线固溶、精轧、时效退火等加工处理后，其性能见表2中的实施例1。
实施例2
合金的成分见表1的实施例2。
1.熔炼：在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1320℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1260℃，保温30min后浇铸。
2.热轧：将上述合金铸锭在步进箱式炉中进行加热，温度为880℃，保温时间为5h，然后再进行热轧，终轧温度控制在790℃，随后进行水冷。
3.初轧：将铣面后的合金板材进行初轧，冷轧加工率为75%。
4.中间退火处理：将冷轧后板材放置钟罩式退火炉进行中间退火处理，退火温度为530℃，保温时间为6h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
5.中轧：将退火处理后的合金板材进行中轧，冷轧加工率为65%。
6.在线高温快速固溶处理：固溶处理温度为960℃，退火速度12m/min，冷却速度70℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
7.精轧：冷轧加工率为40%。
8.时效处理：时效温度为450℃，保温时间为5h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
经过以上熔炼、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、在线固溶、精轧、时效退火等加工处理后，其性能见表2中的实施例2。
实施例3
合金的成分见表1的实施例3。
1.熔炼：在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1340℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1270℃，保温30min后浇铸。
2.热轧：将上述合金铸锭在步进箱式炉中进行加热，温度为920℃，保温时间为3h，然后再进行热轧，终轧温度控制在785℃，随后进行水冷。
3.初轧：将铣面后的合金板材进行初轧，冷轧加工率为85%。
4.中间退火处理：将冷轧后板材放置钟罩式退火炉进行中间退火处理，退火温度为570℃，保温时间为5h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
5.中轧：将退火处理后的合金板材进行中轧，冷轧加工率为70%。
6.在线高温快速固溶处理：固溶处理温度为940℃，退火速度17m/min，冷却速度65℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
7.精轧：冷轧加工率为30%。
8.时效处理：时效温度为470℃，保温时间为4h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
经过以上熔炼、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、在线固溶、精轧、时效退火等加工处理后，其性能见表2中的实施例3。
实施例4
合金的成分见表1的实施例4。
1.熔炼：在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1340℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1255℃，保温30min后浇铸。
2.热轧：将上述合金铸锭在步进箱式炉中进行加热，温度为880℃，保温时间为3h，然后再进行热轧，终轧温度控制在760℃，随后进行水冷。
3.初轧：将铣面后的合金板材进行初轧，冷轧加工率为75%。
4.中间退火处理：将冷轧后板材放置钟罩式退火炉进行中间退火处理，退火温度为560℃，保温时间为6h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
5.中轧：将退火处理后的合金板材进行中轧，冷轧加工率为70%。
6.在线高温快速固溶处理：固溶处理温度为970℃，退火速度15m/min，冷却速度70℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
7.精轧：冷轧加工率为50%。
8.时效处理：时效温度为550℃，保温时间为2h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
经过以上熔炼、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、在线固溶、精轧、时效退火等加工处理后，其性能见表2中的实施例4。
实施例5
合金的成分见表1的实施例5。
1.熔炼：在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1330℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1270℃，保温30min后浇铸。
2.热轧：将上述合金铸锭在步进箱式炉中进行加热，温度为900℃，保温时间为4h，然后再进行热轧，终轧温度控制在780℃，随后进行水冷。
3.初轧：将铣面后的合金板材进行初轧，冷轧加工率为75%。
4.中间退火处理：将冷轧后板材放置钟罩式退火炉进行中间退火处理，退火温度为550℃，保温时间为7h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
5.中轧：将退火处理后的合金板材进行中轧，冷轧加工率为75%。
6.在线高温快速固溶处理：固溶处理温度为980℃，退火速度16m/min，冷却速度75℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
7.精轧：冷轧加工率为50%。
8.时效处理：时效温度为550℃，保温时间为1.5h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
经过以上熔炼、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、在线固溶、精轧、时效退火等加工处理后，其性能见表2中的实施例5。
实施例6
合金的成分见表1的实施例6。
1.熔炼：在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1320℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1250℃，保温30min后浇铸。
2.热轧：将上述合金铸锭在步进箱式炉中进行加热，温度为910℃，保温时间为3h，然后再进行热轧，终轧温度控制在770℃，随后进行水冷。
3.初轧：将铣面后的合金板材进行初轧，冷轧加工率为80%。
4.中间退火处理：将冷轧后板材放置钟罩式退火炉进行中间退火处理，退火温度为580℃，保温时间为6h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
5.中轧：将退火处理后的合金板材进行中轧，冷轧加工率为65%。
6.在线高温快速固溶处理：固溶处理温度为950℃，退火速度12m/min，冷却速度65℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
7.精轧：冷轧加工率为30%。
8.时效处理：时效温度为550℃，保温时间为2h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
经过以上熔炼、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、在线固溶、精轧、时效退火等加工处理后，其性能见表2中的实施例6。
实施例7
合金的成分见表1的实施例7。
1.熔炼：在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1340℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1270℃，保温30min后浇铸。
2.热轧：将上述合金铸锭在步进箱式炉中进行加热，温度为900℃，保温时间为4h，然后再进行热轧，终轧温度控制在770℃，随后进行水冷。
3.初轧：将铣面后的合金板材进行初轧，冷轧加工率为80%。
4.中间退火处理：将冷轧后板材放置钟罩式退火炉进行中间退火处理，退火温度为520℃，保温时间为7h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
5.中轧：将退火处理后的合金板材进行中轧，冷轧加工率为70%。
6.在线高温快速固溶处理：固溶处理温度为1000℃，退火速度16m/min，冷却速度75℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
7.精轧：冷轧加工率为40%。
8.时效处理：时效温度为460℃，保温时间为4h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
经过以上熔炼、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、在线固溶、精轧、时效退火等加工处理后，其性能见表2中的实施例7。
实施例8
合金的成分见表1的实施例8。
1.熔炼：在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1330℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1250℃，保温30min后浇铸。
2.热轧：将上述合金铸锭在步进箱式炉中进行加热，温度为880℃，保温时间为4h，然后再进行热轧，终轧温度控制在780℃，随后进行水冷。
3.初轧：将铣面后的合金板材进行初轧，冷轧加工率为85%。
4.中间退火处理：将冷轧后板材放置钟罩式退火炉进行中间退火处理，退火温度为580℃，保温时间为5h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
5.中轧：将退火处理后的合金板材进行中轧，冷轧加工率为80%。
6.在线高温快速固溶处理：固溶处理温度为1020℃，退火速度18m/min，冷却速度75℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
7.精轧：冷轧加工率为55%。
8.时效处理：时效温度为570℃，保温时间为2h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
经过以上熔炼、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、在线固溶、精轧、时效退火等加工处理后，其性能见表2中的实施例8。
实施例9
合金的成分见表1的实施例9。
1.熔炼：在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1320℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1240℃，保温30min后浇铸。
2.热轧：将上述合金铸锭在步进箱式炉中进行加热，温度为860℃，保温时间为6h，然后再进行热轧，终轧温度控制在750℃，随后进行水冷。
3.初轧：将铣面后的合金板材进行初轧，冷轧加工率为70%。
4.中间退火处理：将冷轧后板材放置钟罩式退火炉进行中间退火处理，退火温度为575℃，保温时间为6h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
5.中轧：将退火处理后的合金板材进行中轧，冷轧加工率为75%。
6.在线高温快速固溶处理：固溶处理温度为1000℃，退火速度15m/min，冷却速度65℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
7.精轧：冷轧加工率为30%。
8.时效处理：时效温度为450℃，保温时间为3h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
经过以上熔炼、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、在线固溶、精轧、时效退火等加工处理后，其性能见表2中的实施例9。
实施例10
合金的成分见表1的实施例10。
1.熔炼：在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1345℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1245℃，保温30min后浇铸。
2.热轧：将上述合金铸锭在步进箱式炉中进行加热，温度为875℃，保温时间为4h，然后再进行热轧，终轧温度控制在775℃，随后进行水冷。
3.初轧：将铣面后的合金板材进行初轧，冷轧加工率为85%。
4.中间退火处理：将冷轧后板材放置钟罩式退火炉进行中间退火处理，退火温度为520℃，保温时间为6h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
5.中轧：将退火处理后的合金板材进行中轧，冷轧加工率为65%。
6.在线高温快速固溶处理：固溶处理温度为950℃，退火速度12m/min，冷却速度65℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
7.精轧：冷轧加工率为40%。
8.时效处理：时效温度为480℃，保温时间为4h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
经过以上熔炼、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、在线固溶、精轧、时效退火等加工处理后，其性能见表2中的实施例10。
对比例1~4
合金的成分见表1的对比例1~4。
1.熔炼：在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜钕或铜钐中间合金，将温度升至1310℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1250℃，保温30min后浇铸。
2.热轧：将上述合金铸锭在步进箱式炉中进行加热，温度为900℃，保温时间为3h，然后再进行热轧，终轧温度控制在760℃，随后进行水冷。
3.初轧：将铣面后的合金板材进行初轧，冷轧加工率为70%。
4.中间退火处理，将冷轧后板材放置钟罩式退火炉进行中间退火处理，退火温度为550℃，保温时间为6h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
5.中轧：将退火处理后的合金板材进行中轧，冷轧加工率为70%。
6.在线高温快速固溶处理：固溶处理温度为1000℃，退火速度15m/min，冷却速度70℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
7.精轧：冷轧加工率为30%。
8.时效处理：时效温度为500℃，保温时间为3h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
经过以上熔炼、热轧、铣面、初轧、中间退火、中轧、在线固溶、精轧、时效退火等加工处理后，其性能见表2中的对比例1~4。
表1 实施例、对比例的合金成分配方（wt.%）
Figure 754232DEST_PATH_IMAGE001
表2 实施例、对比例的合金性能和组织结构表
Figure 149441DEST_PATH_IMAGE002
通过实施例1~10可以看出，随着Ni含量的增加，合金的强度逐渐升高，但导电导热缓慢下降，随着P元素的加入，产生时效析出强化，可以进一步提高合金的综合性能。与Nd、Sm元素相比，La、Ce、Y等稀土元素对合金导电导热率影响较小，可以在保证电学和热学性能的同时进一步细化组织，提高力学性能。
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 (9)

1.一种均热板用铜合金板带材，其特征在于：它的重量百分比组成为：Ni：0.5～1.3%，P：0.15～0.25%， Zn：0.55～1.5%，其余为Cu；
该合金还含有La、Ce和Y，总量为：0.01～1%，这三种元素可单一加入，也可两两混合或三种同时加入；
该合金纵向和横向截面上有粒径为50nm～500nm的球状Ni3P相，其析出密度为1×1017~2×1018个/m3；
所述的均热板用铜合金板带材的制备加工方法，包括以下步骤：a.按照质量百分比进行配料、投料、熔炼及铸造，b.热轧，c.铣面，d.初轧，e.中间退火处理，f.中轧，g.高温快速固溶处理，h.精轧，i.时效处理；所述初轧的总变形量为70～90%。
2.一种如权利要求1所述的均热板用铜合金板带材的制备加工方法，包括以下步骤：a.按照质量百分比进行配料、投料、熔炼及铸造，b.热轧，c.铣面，d.初轧，e.中间退火处理，f.中轧，g.高温快速固溶处理，h.精轧，i.时效处理；所述初轧的总变形量为70～90%。
3.根据权利要求2所述的均热板用铜合金板带材的制备加工方法，其特征在于：在步骤a中，在非真空感应炉中加入电解铜、电解镍，待以上材料均熔化后，继续添加铜磷中间合金、锌锭，铜镧、铜铈、铜钇三种中间合金的一种或多种，将温度升至1300～1350℃，待熔体完全熔化后，将熔体倒入保温炉中均匀搅拌，铸造温度控制在1240～1280℃，保温30min后浇铸。
4.根据权利要求2所述的均热板用铜合金板带材的制备加工方法，其特征在于：在步骤b中，所述热轧加热温度为860～930℃，保温时间为2～6h，然后再进行热轧，终轧温度控制在750～800℃，随后进行水冷。
5.根据权利要求2所述的均热板用铜合金板带材的制备加工方法，其特征在于：所述中间退火温度为500～600℃，保温时间为5～8h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
6.根据权利要求2所述的均热板用铜合金板带材的制备加工方法，其特征在于：所述中轧的总变形量为60～80%。
7.根据权利要求2所述的均热板用铜合金板带材的制备加工方法，其特征在于：所述高温在线固溶处理的温度为930℃～1030℃，退火速度10～20m/min，冷却速度60～80℃/s，冷却方式为氮气和氢气的混合气体。
8.根据权利要求2所述的均热板用铜合金板带材的制备加工方法，其特征在于：所述精轧的总变形量为20～60%。
9.根据权利要求2所述的均热板用铜合金板带材的制备加工方法，其特征在于：所述时效温度为400～600℃，保温时间为1～6h，冷却方式为氢气和氮气的混合气体。
CN202010308225.9A 2020-04-18 2020-04-18 一种均热板用铜合金板带材的制备及加工方法 Active CN111304489B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010308225.9A CN111304489B (zh) 2020-04-18 2020-04-18 一种均热板用铜合金板带材的制备及加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010308225.9A CN111304489B (zh) 2020-04-18 2020-04-18 一种均热板用铜合金板带材的制备及加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111304489A CN111304489A (zh) 2020-06-19
CN111304489B true CN111304489B (zh) 2022-05-03

Family

ID=71150218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010308225.9A Active CN111304489B (zh) 2020-04-18 2020-04-18 一种均热板用铜合金板带材的制备及加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111304489B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112251629B (zh) * 2020-10-21 2022-05-27 有研工程技术研究院有限公司 一种用于6g通信连接器的铜合金材料及其制备方法
CN117305649B (zh) * 2023-11-29 2024-02-27 中铝科学技术研究院有限公司 铜合金材料及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110643850B (zh) * 2019-10-24 2020-12-01 宁波博威合金材料股份有限公司 一种折弯性能优异的铜合金及其制备方法和应用
CN110835699B (zh) * 2019-11-05 2020-12-22 宁波兴业盛泰集团有限公司 一种高强高导铜铬锆系合金材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111304489A (zh) 2020-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113088756B (zh) 一种锡磷青铜带材及其制备方法
CN107287468B (zh) 一种高强高导耐热的铜合金材料及其制备方法
CN102703754B (zh) 一种Cu-Ni-Si基合金及其制备方法
CN105609155B (zh) 一种高导电率硬铝导线单丝及其制备方法
CN106636734B (zh) 高强度、高导电、高抗应力松弛铜合金弹性材料及其制备方法
CN100469923C (zh) 耐高温软化引线框架用铜合金及其制造方法
CN100425717C (zh) 引线框架用铜合金及其制造方法
CN102760508B (zh) 含Hf和Ce的高电导率抗蠕变铝合金电缆导体及制备方法
CN111304489B (zh) 一种均热板用铜合金板带材的制备及加工方法
CN100345988C (zh) 高强度铜合金导电丝材及生产方法
CN105568047A (zh) 高强高弹高导铜合金
CN104674075B (zh) 一种高电导率的铝合金导线材料及其制备方法
CN101768688A (zh) 铝合金管型导体及其生产工艺
CN115652132B (zh) 铜合金材料及其应用和制备方法
CN108315581B (zh) 一种高强度高软化温度的低铍铜合金及其制备方法
CN113817932A (zh) 一种高强耐热耐应力松弛铜合金材料及其制备方法
CN112251627A (zh) 一种高强高导Cu-Sc合金及其制备方法
CN112251629B (zh) 一种用于6g通信连接器的铜合金材料及其制备方法
CN101892399B (zh) 银基合金层及银基合金层复合材料,制备方法和应用
CN114855026B (zh) 一种高性能析出强化型铜合金及其制备方法
CN113981267B (zh) 一种铜合金引线框架材料
CN107130147A (zh) 一种高电导率的铝合金导线材料及制备方法
CN108588477B (zh) 一种高强度导电弹性Cu-Ti-Ni-Y合金及其制备方法
CN113073242A (zh) 一种导电性能良好的铝合金材料及其生产方法
CN105177347A (zh) 一种适合于锡磷青铜合金的含稀土复合变质剂

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