CN112813368B - 一种高性能Cu-Ni-Si合金板带材及其生产工艺 - Google Patents
一种高性能Cu-Ni-Si合金板带材及其生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112813368B CN112813368B CN202011565799.0A CN202011565799A CN112813368B CN 112813368 B CN112813368 B CN 112813368B CN 202011565799 A CN202011565799 A CN 202011565799A CN 112813368 B CN112813368 B CN 112813368B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alloy
- production
- rod material
- strip
- treatment
- 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
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 79
- 229910017876 Cu—Ni—Si Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 72
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 23
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 21
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 19
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 11
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 7
- 229910005487 Ni2Si Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 5
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 12
- 230000035882 stress Effects 0.000 abstract description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 1
- 229910021484 silicon-nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0075—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rods of limited length
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
-
- 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
- C22F1/002—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B2003/005—Copper or its alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新型高性能Cu‑Ni‑Si合金板带材及其生产工艺，属于有色金属带材制备技术领域。所述Cu‑Ni‑Si合金具有纤维状以及纳米球状的Ni2Si相。在制备过程中，直径超过25mm铸杆经过固溶时效处理，可直接在连续挤压机上制备成板材。根据带材厚度的需求，对板材进行冷轧，生产效率高。后期通过冷处理工艺，使残留在基体中的Ni，Si元素析出耗尽，提升板带材的综合力学性能以及电导率。所制得的Cu‑Ni‑Si合金板带材具有高强，高导以及高抗应力松弛率。其抗拉强度大于900MPa，导电率在45％IACS以上，在200℃持续加载(400MPa)100小时应力松弛率在10％以下。
Description
技术领域
本发明属于有色金属带材制备技术领域，尤其涉及一种新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材及其生产工艺。
背景技术
随着电子电路向大规模集成化发展，引线框架材料对强度和导电性有了更高的要求。Cu-Ni-Si是一种典型的沉淀硬化合金，通过适当的轧制热处理制度可获得高强高导铜合金板带材(如CN201710960247.1、CN201610872819.6、CN201710480397.2、CN201810183161.7等)。但其工艺复杂，生产效率较低。
连续挤压技术可使铸造Cu-Ni-Si杆材直接成形为板材，生产效率高，且绿色环保。在此基础上，在上游连铸工序中，通过加入Mg，Co，Ag，Cr等合金元素可进一步提升合金的力学性能及电导性(如CN111621668A，CN107159739A，CN108359835A等)。但受限于Cu-Ni-Si合金在连续挤压过程中的难成型性，铸杆直径以及成形板材的尺寸均受到制约，降低了生产效率。大连康丰公司研发的大型连续挤压机(如CN107020306A，CN107020306B，CN107030134A等)也面临相同问题。
同时，上述工艺开发出来的Cu-Ni-Si板材均是以纳米球(盘)状Ni2Si相作为强化相。在后续使用过程中，Ni2Si相发生长大，而未析出的Ni，Si元素会在晶界以不连续析出(Ni2Si呈胞状)的方式继续析出，造成强度的大幅下降。
发明内容
本发明提供了一种新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材及其连续挤压生产工艺，解决连续挤压过程大尺寸直径Cu-Ni-Si杆料难成形及后期由于Ni2Si相不连续析出所造成使用强度下降的问题。
鉴于现有技术所存在的上述问题和技术发展的需要，本发明旨在提供一种具有高强、高导以及高稳定性能的Cu-Ni-Si合金板带材及其高效率生产工艺。
一种新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材，其特征在于：
所述Cu-Ni-Si合金板带材中，Ni2Si相有纤维状，盘状以及球状三种形态；纤维状的Ni2Si具有相同取向。
一种新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，包括如下步骤：
(1)固溶处理：将Cu-Ni-Si合金杆材置于真空保温炉或气氛保护炉中进行固溶处理，随后将Cu-Ni-Si合金杆材置于水中淬火；
(2)时效处理：将固溶处理后的Cu-Ni-Si合金杆材在真空保温炉或气氛保护炉中，于400-650℃时效处理3-100小时；优选的，时效处理的温度为400-650℃，时间为3-50小时；进一步优选的，时效处理的最佳温度为550℃，时间为10小时(关键工艺步骤)。
根据Cu-Ni-Si合金的沉淀析出理论，在此工艺参数下，Ni2Si相是以胞状形态在晶界以不连续析出的方式析出的。此胞状形态的Ni2Si相不同于球(盘)状的Ni2Si，胞内Ni2Si在Cu基体呈一定取向纤维状，并且分布在晶界，使合金强度的大幅下降。但这对于连续挤压变形工艺是有益的，可解决粗直径Cu-Ni-Si合金杆材难于连续挤压成形的问题。同时，大量Ni，Si元素以不连续沉积方式析出会大幅提升合金的导电性，而且在后续使用过程中不会造成因Ni2Si不连续析出而导致的强度大幅下降。
(3)连续挤压：时效处理后的杆材冷却至室温后，采用连续挤压机将杆材直接连续挤压成板材；通过连续挤压工艺可使材料晶粒细化，大幅提升合金的强度。同时，纤维状Ni2Si相具有取向性，以纤维增强的方式强化合金。
(4)轧制：将连续挤压成形板材进行多道次变形量为60％-90％的室温轧制，轧制道次之间板材经过退火后切边。在大变形量的轧制成形的过程中，Cu-Ni-Si合金强度会再次提升。
(5)冷处理：将带材置于工业冰柜中进行冷处理。
在冷处理过程中，残余Ni，Si元素会继续在基体中析出，此时析出的Ni2Si颗粒呈纳米级的颗粒状，与基体保持完全共格关系。同时，导电率以及合金强度会进一步提升。
(6)退火：将冷处理好的带材置于室温，进行退火处理，去除残余应力，得到新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材。
进一步地，上述技术方案中，所述Cu-Ni-Si合金杆材的直径为20-30mm。
进一步地，上述技术方案中，所述Cu-Ni-Si合金杆材中还包括Ti元素、Cr元素、Zr元素、Co元素、Sn元素、Mg元素、Fe元素中的一种、两种或两种以上元素组合。
进一步地，上述技术方案中，所述固溶处理的条件为800-1100℃，固溶0.5-2小时。优选的，固溶处理的最佳温度为950℃，时间为0.5小时。
进一步地，上述技术方案中，Cu-Ni-Si合金杆材中Ni元素与Si元素的质量比为3.5-4.5，铜为基体。
进一步地，上述技术方案中，气氛保护炉包括氮气保护炉或惰性气氛保护炉。
进一步地，上述技术方案中，惰性气氛包括氩气等。
进一步地，上述技术方案中，步骤(4)中退火的温度为350-450℃，时间为1-3小时。
进一步地，上述技术方案中，步骤(5)中冷处理的温度为-196～-30℃，时间为0.5-2小时。优选的，最佳冷处理温度为-70℃，时间为1小时。
进一步地，上述技术方案中，步骤(6)中退火处理的温度为350-450℃，时间为1-3小时。
所述Cu-Ni-Si合金杆材在连续挤压前，进行固溶处理和时效处理。与传统工艺不同之处在于，传统固溶或预处理工艺目的在于强化合金，而本发明工艺在于软化合金，以解决粗杆Cu-Ni-Si合金杆材在连续挤压难成形性问题。
所述Cu-Ni-Si合金杆材在进行固溶处理和时效处理后，Ni2Si相呈纤维状，与传统时效工艺所得的盘状形态不同，经过连续挤压后纤维状Ni2Si相具有相同取向，再经轧制后大大强化基体。
所述Cu-Ni-Si合金板材在后期需经冷处理工艺，基体中Ni、Si元素完全析出，增加强度的同时提高导电性及热稳定性。
有益效果：
本发明所述Cu-Ni-Si合金具有纤维状以及纳米球状的Ni2Si相，纤维状Ni2Si具有相同取向。在制备过程中，直径超过25mm铸杆经过固溶时效处理，可直接在连续挤压机上制备成板材。根据带材厚度的需求，对板材进行冷轧，生产效率高。后期通过冷处理工艺，使残留在基体中的Ni，Si元素析出耗尽，提升板带材的综合力学性能以及电导率。所制得的Cu-Ni-Si合金板带材具有高强度，高导电率以及高抗应力松弛率。其抗拉强度大于900MPa，导电率在45％IACS以上，在200℃持续加载(400MPa)100小时情况下应力松弛率小于10％。
附图说明
图1是实施例1制备的新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材显微组织示意图。
图中，1、时效加连续挤压所致的同向纤维状Ni2Si相；2、时效加塑性变形诱导析出Ni2Si相；3、深冷处理工艺析出Ni2Si相。
具体实施方式
下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，包括如下步骤：
(1)选用直径20mm的Cu-Ni-Si合金杆材作为原料，Cu-Ni-Si合金杆材中Ni元素与Si元素质量比控制在3.5-4.5。
(2)将杆料置于真空炉中，温度设置于800℃，进行固溶处理2小时；固溶处理完成后立刻置于水中淬火。
(3)将固溶处理后的Cu-Ni-Si合金杆材置于真空保温炉中保温，温度设置为400℃，保温时间为50小时(关键工艺步骤)。
根据Cu-Ni-Si合金的沉淀析出理论，在此工艺参数下，Ni2Si相是以胞状形态在晶界以不连续析出的方式析出的。此胞状形态的Ni2Si相不同于球(盘)状的Ni2Si，胞内Ni2Si在Cu基体呈一定取向纤维状，并且分布在晶界，造成了合金强度的大幅下降。但这对于连续挤压变形工艺是有益的，可解决粗直径Cu-Ni-Si合金杆材难于连续挤压成形的问题。同时，大量Ni，Si元素以不连续沉积方式析出会大幅提升合金的导电性，而且在后续使用过程中不会造成因Ni2Si不连续析出而导致的强度大幅下降。
(4)随即将杆材冷却后出炉，可采用水冷或空冷方式。后通过连续挤压设备配备的校直机、清洗机等设备对冷却后的杆材进行预处理，后送入挤压轮，通过压实轮以及挤压轮的摩擦力，将杆料带入腔体，通过扩展成形成板材。通过大功率(250kw以上)挤压，可使基体纤维状Ni2Si相具有一定取向，同时通过强烈塑性变形，可诱导基体未沉积Ni，Si元素以球状纳米Ni2Si形式析出，强化铜合金基体。
(5)将连续挤压成形板材进行多道次变形量为60-90％的室温轧制，轧制道次之间冷轧板材需在350℃退火3小时，最后道次切边。在大变形量的轧制成形的过程中，Cu-Ni-Si合金强度会再次提升。
(6)将获取的Cu-Ni-Si带材置于工业冰柜中进行冷处理，温度设置为-196℃，保温0.5小时。基体中的Ni，Si元素会在此过程中继续析出耗尽，铜合金的强度增加的同时小幅提升导电率。此时，铜合金中的Ni2Si呈三种形态，即塑性变形诱导析出(后期长大)的几百纳米级球状，连续挤压成形的纤维状以及冷处理析出几十纳米级的球状。
(7)将冷处理好的带材置于室温，然后进行低温退火，退火温度设置为400℃，保温1小时，去除残余应力，得到新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材。
实施例2
一种新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，包括如下步骤：
(1)选用直径30mm的Cu-Ni-Si合金杆材作为原料，Cu-Ni-Si合金杆材中Ni元素与Si元素质量比控制在3.5-4.5。
(2)将杆料置于真空炉中，温度设置于1100℃，进行固溶处理0.5小时，固溶处理完成后立刻置于水中淬火。
(3)将固溶处理后的Cu-Ni-Si合金杆材置于气氛保护炉中保温，温度设置为650℃，保温时间为3小时。
(4)随即将杆材冷却后出炉，可采用水冷或空冷方式。后通过连续挤压设备配备的校直机、清洗机等设备对冷却后的杆材进行预处理，后送入挤压轮，通过压实轮以及挤压轮的摩擦力，将杆料带入腔体，通过扩展成形成板材。
(5)将连续挤压成形板材进行多道次变形量为60-90％的室温轧制，轧制道次之间冷轧板材需在450℃退火1小时，最后道次切边。
(6)将获取的Cu-Ni-Si带材置于工业冰柜中进行冷处理，温度设置为-30℃，保温2小时。
(7)将冷处理好的带材置于室温，然后进行低温退火，退火温度设置为400℃，保温1小时，进一步去除残余应力，得到新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材。
实施例3
一种新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，包括如下步骤：
(1)选用直径20mm的Cu-Ni-Si合金杆材作为原料，Cu-Ni-Si合金杆材中Ni元素与Si元素质量比控制在3.5-4.5。
(2)将杆料置于真空炉中，温度设置于950℃，进行固溶处理0.5小时，固溶处理完成后立刻置于水中淬火。
(3)将固溶处理后的Cu-Ni-Si合金杆材置于真空保温炉或气氛保护炉中保温，温度设置为550℃，保温时间为10小时(关键工艺步骤)。
(4)随即将杆材冷却后出炉，可采用水冷或空冷方式。后通过连续挤压设备配备的校直机、清洗机等设备对冷却后的杆材进行预处理，后送入挤压轮，通过压实轮以及挤压轮的摩擦力，将杆料带入腔体，通过扩展成形成板材。
(5)将连续挤压成形板材进行多道次变形量为60-90％的室温轧制，轧制道次之间冷轧板材需在400℃退火1-3小时，最后道次切边。在大变形量的轧制成形的过程中，Cu-Ni-Si合金强度会再次提升。
(6)将获取的Cu-Ni-Si带材置于工业冰柜中进行冷处理，温度设置为-70℃，保温1小时。
(7)将冷处理好的带材置于室温，然后进行低温退火，退火温度设置为400℃，保温1小时，进一步去除残余应力，得到新型高性能Cu-Ni-Si合金板带材。
实施例4
在实施例1的基础上，所采用的C原料u-Ni-Si合金杆材中还分别包括Ti元素、Cr元素、Zr元素、Co元素、Sn元素、Mg元素或Fe元素的原料，采用实施例1相同的方法，均可以制备出效果相似的合金板带材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，其特征在于：
所述Cu-Ni-Si合金板带材中，Ni2Si相有纤维状，盘状以及球状三种形态；纤维状的Ni2Si具有相同取向；
所述高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，包括如下步骤：
(1)固溶处理：将Cu-Ni-Si合金杆材在真空保温炉或气氛保护炉中进行固溶处理，随后将Cu-Ni-Si合金杆材置于水中淬火；
(2)时效处理：将固溶处理后的Cu-Ni-Si合金杆材在真空保温炉或气氛保护炉中，于400-650℃时效处理3-100小时；
(3)连续挤压：将时效处理后的杆材冷却至室温后直接连续挤压成板材；
(4)轧制：将连续挤压成形板材在室温条件下进行多道次轧制，轧制道次之间板材经过退火后切边，获得带材；
(5)冷处理：将带材进行冷处理；
(6)退火：将冷处理好的带材取出静置，待温度回升至室温，进行退火处理，即得高性能Cu-Ni-Si合金板带材。
2.根据权利要求1所述的高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，其特征在于：所述Cu-Ni-Si合金杆材的直径为20-30mm。
3.根据权利要求1所述的高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，其特征在于：所述Cu-Ni-Si合金杆材中还包括Ti元素、Cr元素、Zr元素、Co元素、Sn元素、Mg元素、Fe元素中的一种或两种以上元素组合。
4.根据权利要求1所述的高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，其特征在于：所述固溶处理的条件为800-1100℃，固溶0.5-2小时。
5.根据权利要求1所述的高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，其特征在于：Cu-Ni-Si合金杆材中Ni元素与Si元素的质量比为3.5-4.5。
6.根据权利要求1所述的高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，其特征在于：所述气氛保护炉包括氮气保护炉或惰性气氛保护炉。
7.根据权利要求1所述的高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，其特征在于：步骤(4)中板材进行室温轧制的变形量为60％-90％；步骤(4)中退火的温度为350-450℃，时间为1-3小时。
8.根据权利要求1所述的高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，其特征在于：步骤(5)中冷处理的温度为-196～-30℃，时间为0.5-2小时。
9.根据权利要求1所述的高性能Cu-Ni-Si合金板带材的生产工艺，其特征在于：步骤(6)中退火处理的温度为350-450℃，时间为1-3小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011565799.0A CN112813368B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种高性能Cu-Ni-Si合金板带材及其生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011565799.0A CN112813368B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种高性能Cu-Ni-Si合金板带材及其生产工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112813368A CN112813368A (zh) | 2021-05-18 |
| CN112813368B true CN112813368B (zh) | 2022-05-13 |
Family
ID=75853911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011565799.0A Active CN112813368B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种高性能Cu-Ni-Si合金板带材及其生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112813368B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115652139B (zh) * | 2022-10-31 | 2023-11-24 | 宁夏中色金航钛业有限公司 | 铌钛合金精密带材及其制造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101512026A (zh) * | 2006-09-25 | 2009-08-19 | 日矿金属株式会社 | Cu-Ni-Si系合金 |
| CN102822364A (zh) * | 2010-04-02 | 2012-12-12 | Jx日矿日石金属株式会社 | 电子材料用Cu-Ni-Si系合金 |
| CN104178660A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-03 | 河南科技大学 | 一种高强度Cu-Ni-Si合金及其制备方法 |
| JP2016010816A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 株式会社日本製鋼所 | 高硬度高熱伝導性複合金属材、高硬度高熱伝導性複合金属材の製造方法およびプラスチックまたは繊維強化プラスチック成形用金型 |
| TWI529255B (zh) * | 2014-10-16 | 2016-04-11 | 三菱電機股份有限公司 | Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ合金及其製造方法 |
| CN105525135A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-04-27 | 江西理工大学 | 一种低各向异性指数高强Cu-Ni-Si系合金及其制备工艺 |
-
2020
- 2020-12-25 CN CN202011565799.0A patent/CN112813368B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101512026A (zh) * | 2006-09-25 | 2009-08-19 | 日矿金属株式会社 | Cu-Ni-Si系合金 |
| CN102822364A (zh) * | 2010-04-02 | 2012-12-12 | Jx日矿日石金属株式会社 | 电子材料用Cu-Ni-Si系合金 |
| JP2016010816A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 株式会社日本製鋼所 | 高硬度高熱伝導性複合金属材、高硬度高熱伝導性複合金属材の製造方法およびプラスチックまたは繊維強化プラスチック成形用金型 |
| CN104178660A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-03 | 河南科技大学 | 一种高强度Cu-Ni-Si合金及其制备方法 |
| TWI529255B (zh) * | 2014-10-16 | 2016-04-11 | 三菱電機股份有限公司 | Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ合金及其製造方法 |
| CN105525135A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-04-27 | 江西理工大学 | 一种低各向异性指数高强Cu-Ni-Si系合金及其制备工艺 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Discontinuous precipitates in age-hardening Cu-Ni-Si alloys;Satoshi Semboshi et al;《Materials Characterization》;20160325;第115卷;第40-44页 * |
| Effects of Small Addition of Ti on Strength and Microstructure of a Cu-Ni-Si Alloy;CHIHI RO WATA NABE et al;《METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A》;20150630;第46A卷;第2470-2471页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112813368A (zh) | 2021-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108315606B (zh) | 一种锂电池用1100合金铝箔及其制造方法 | |
| CN113122763B (zh) | 一种高强韧性高熵合金制备方法 | |
| CN109628812B (zh) | 一种低合金高性能超塑性镁合金及其制备方法 | |
| CN112522645A (zh) | 一种高强度高韧CrCoNi中熵合金均质细晶薄板的制备方法 | |
| CN107523724A (zh) | 具有极高热导率含双相α+β的镁锂合金及其加工工艺 | |
| CN111996397A (zh) | 一种调控CoNiV中熵合金抗氢脆和腐蚀性能的方法 | |
| WO2023065942A1 (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 | |
| CN115125423B (zh) | 一种高强高成形性镁锂合金及其制备方法和应用 | |
| CN111495970A (zh) | 一种降低eb炉熔炼tc4钛合金表面开裂的轧制方法 | |
| CN112813368B (zh) | 一种高性能Cu-Ni-Si合金板带材及其生产工艺 | |
| CN101713041A (zh) | 一种新型Al-Mg-Si合金 | |
| CN111041311A (zh) | 一种具有低成本高性能稀土镁合金及制备技术 | |
| CN110331312A (zh) | 光电倍增极用高铍铜连续镀膜轧制复合材料及其制备方法 | |
| CN103659181A (zh) | 铝合金槽型件的制备工艺 | |
| CN103173702A (zh) | 一种Al-Li-Cu-X系铝锂合金高温退火方法 | |
| CN115717225B (zh) | 一种细化钛材晶粒的复合形变热处理工艺 | |
| CN115874093B (zh) | 一种700MPa级Al-Zn-Mg-Cu系铝合金挤压材及其制备方法 | |
| CN108866463A (zh) | 一种低合金化Al-Mg-Si合金的热处理工艺 | |
| CN108193150B (zh) | 一种提高T6/T651状态6xxx系铝合金抗冲击性的热处理方法 | |
| CN110964959A (zh) | 一种高强度镁锂合金 | |
| CN113444945B (zh) | 一种具有环形发散织构的高塑性、高成形性镁合金板材及其制备方法 | |
| CN113073227B (zh) | 一种高电导率形变Cu-Fe系原位复合材料的制备方法 | |
| CN114951333A (zh) | 一种镦轧制备高性能稀土镁合金板材的方法 | |
| CN112359252A (zh) | 一种耐腐蚀性好的骨灰盒存放架制作方法 | |
| CN115595492B (zh) | 一种铸态高延性高熵合金及其制备方法和应用 |
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 |