CN113215439A - 一种高强度铜合金板材及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度铜合金板材，其特征在于，是由如下按质量百分比计的各组分制成：Ni 4.1‑6.4%，Si 1.0‑2.0％，Mo 0.05‑0.2％，Li 0.01‑0.04％，Mg 0.1‑0.4％，Y 0.03‑0.07％，Pt 0.01‑0.03％，Re 0.01‑0.04％，Bi 0.01‑0.1％，Te 0.01‑0.03％，Zr 0.05‑0.4％，余量为铜。本发明还提供了一种所述高强度铜合金板材的生产工艺。本申请公开的高强度铜合金板材强度大，韧性足、导热导电性能及抗高温性能理想，耐应力松弛性好，生产和使用过程安全环保。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属加工技术领域，尤其涉及一种高强度铜合金板材及其生产工艺。
背景技术
目前，铜合金因其优良的导电性、高的强度和优越的耐高温性能，被认为是极有发展潜力和应用前景的新型功能材料，已在超大规模集成电路引线框架、高脉冲磁场导体、大功率微波管、高速轨道交通用架空导线、电阻焊电极和连铸机结晶器等众多高新技术领域得到了广泛的应用。随着电器和电子部件的密集化，小型化和轻量化，要求所使用的铜合金板材越来越薄，从而要求材料具有更高的强度。可见，开发高强度铜合金板材迫在眉睫。
目前使用的高强度铜合金(一般是指拉伸强度700MPa以上，或者维氏硬度HV200以上的铜合金)主要有以下几种：铍铜(Cu-Be)，钛铜(Cu-Ti)，Cu-Ni-Si系合金(所谓Corson合金)以及锡磷青铜(Cu-Sn-P)等。铍铜(Cu-Be)由于含有毒性的Be元素而使其应用受到限制。钛铜(Cu-Ti)需要真空溶解铸造，而且导电率偏低，限制了其生产和应用。锡磷青铜(Cu-Sn-P)导电率偏低，耐应力松弛性比较差。Cu-Ni-Si系合金，要进一步提高其强度(比如拉伸强度达到800MPa以上)是非常困难的，另外还存在韧性不足、导热导电性能及抗高温性能不是特别理想的缺陷。
为了解决上述问题，专利CN 106987738A公开了一种Cu-Ni-Si-Co-Ti-RE铜合金及其生产工艺，其成分按重量百分比含有：0.5％～2.0％的Ni，0.2％～0.9％的Si，0.5％～2.0％的Co，0.1％～0.5％的Ti，0.05％～0.2％的RE，其余为Cu，其中RE为Ce、La和Y中的一种或几种，电导率为45％～55％IACS，但强度低于1000MPa，制备过程需要经过熔铸、热轧、喷淋处理、铣面、粗轧、钟罩退火、中轧、光亮退火、精轧留底、光亮退火、精轧、钟罩退火工序，其生产工艺复杂，生产周期长。
可见，如何寻求更为有效的方法，高效低成本地生产出高强度铜合金板材是目前业内研究者们亟待解决的难题。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高强度铜合金板材，该铜合金板材具有强度大，韧性足、导热导电性能及抗高温性能理想，耐应力松弛性好，生产和使用过程安全环保的优点；同时，本发明还提供了一种所述高强度铜合金板材的生产工艺。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高强度铜合金板材，其特征在于，是由如下按质量百分比计的各组分制成：Ni 4.1-6.4％，Si 1.0-2.0％，Mo 0.05-0.2％，Li 0.01-0.04％，Mg 0.1-0.4％，Y 0.03-0.07％，Pt 0.01-0.03％，Re0.01-0.04％，Bi 0.01-0.1％，Te 0.01-0.03％，Zr 0.05-0.4％，余量为铜。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述高强度铜合金板材的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、熔炼：将Ni，Si，Mo-Cu中间合金体，Li-Cu中间合金体，Mg-Cu中间合金体，Y-Cu中间合金体，Pt，Re-Cu中间合金体，Bi-Cu中间合金体，Te-Cu中间合金体，Zr-Cu中间合金体和铜按照上述质量百分比配料，混合均匀后加入到感应熔炼炉中在还原性气体氛围下进行熔炼，熔炼过程中采用悬浮性混合除气除渣技术，引入惰性气体，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌；熔炼后进行精炼操作；
步骤S2、铸造：采用高频震动结晶器、电磁悬浮搅拌技术，制造大量的游离晶，获得大比例细小轴晶组织；
步骤S3、轧制、热处理：采用步进式、阶梯性升温均控制技术，消除铸造应力和枝晶偏析，满足轧制工艺要求；采用在线层流淬火技术，对热轧卷进行固溶处理；
步骤S4、加工打磨：将铜合金板材放置到加工台上进行精打磨，得到高强度铜合金板材成品。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种高强度铜合金板材，其特征在于，是由如下按质量百分比计的各组分制成：Ni4.1-6.4％，Si 1.0-2.0％，Mo 0.05-0.2％，Li 0.01-0.04％，Mg 0.1-0.4％，Y 0.03-0.07％，Pt 0.01-0.03％，Re 0.01-0.04％，Bi 0.01-0.1％，Te 0.01-0.03％，Zr 0.05-0.4％，余量为铜。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述高强度铜合金板材的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、熔炼：将Ni，Si，Mo-Cu中间合金体，Li-Cu中间合金体，Mg-Cu中间合金体，Y-Cu中间合金体，Pt，Re-Cu中间合金体，Bi-Cu中间合金体，Te-Cu中间合金体，Zr-Cu中间合金体和铜按照上述质量百分比配料，混合均匀后加入到感应熔炼炉中进行熔炼，熔炼过程中采用悬浮性混合除气除渣技术，引入惰性气体，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌；熔炼后进行精炼操作；
优选的，所述Mo-Cu中间合金体中Mo的重量百分含量为10-15％；粒径为400-600目；所述Li-Cu中间合金体中Li的重量百分含量为10-18％；粒径为300-500目；所述Y-Cu中间合金体中Y的重量百分含量为8-13％；粒径为200-400目；所述Re-Cu中间合金体中Re的重量百分含量为15-20％；粒径为300-600目；所述Bi-Cu中间合金体中Bi的重量百分含量为8-16％；粒径为200-400目；所述Te-Cu中间合金体中Te的重量百分含量为10-15％；粒径为300-500目；所述Zr-Cu中间合金体中Zr的重量百分含量为13-22％；粒径为300-500目。
优选的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，所述覆盖剂为冰晶石、石墨烯、萤石、六氟铝酸钠和木炭的混合物；所述冰晶石、石墨烯、萤石、硫酸铝钾、木炭的质量比为1:(1-2):(1-3):(0.5-1.5):(3-5)。
优选的，所述熔炼温度为1300-1350℃。
步骤S2、铸造：采用高频震动结晶器、电磁悬浮搅拌技术，制造大量的游离晶，获得大比例细小轴晶组织，铸造后形成铜合金铸锭；
优选的，所述铸造温度为1180-1260℃。
步骤S3、轧制、热处理：采用步进式、阶梯性升温均控制技术，消除铸造应力和枝晶偏析，满足轧制工艺要求；采用在线层流淬火技术，对热轧卷进行固溶处理；
优选的，所述轧制工艺具体为：将步骤S2中所得铜合金铸锭在650-720℃加热保温2-4小时，后再加热至750-810℃下保温2-4小时，接着继续加热至830-880℃下保温1-3小时，连续进行8-12道次热轧，控制总热轧变形量为72-93％，空冷。
优选的，所述层流淬火初始温度为810-860℃，平均冷却速度为33-38℃/秒。
步骤S4、加工打磨：将铜合金板材放置到加工台上进行精打磨，得到高强度铜合金板材成品。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供的一种高强度铜合金板材，通过合理的配方设计，使得制成的铜合金板材具有强度大，韧性足、导热导电性能及抗高温性能理想，耐应力松弛性好，生产和使用过程安全环保的优点；这些优异的性能是各成分协同作用的结果。各成分以中间合金体的方式加入熔炼，有效避免了各成分熔沸点不一致导致的熔炼不均一，成分流失的缺陷；通过覆盖剂配方成分的优选，使得制成的铝合金强度更高，氧含量更低。轧制过程采用步进式升温多道次轧制，再在线层流淬火的热处理方式使得制成的产品综合性能更佳，性能稳定性更好。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
一种高强度铜合金板材，其特征在于，是由如下按质量百分比计的各组分制成：Ni4.1％，Si 1.0％，Mo 0.05％，Li 0.01％，Mg 0.1％，Y 0.03％，Pt 0.01％，Re 0.01％，Bi0.01％，Te 0.01％，Zr 0.05％，余量为铜。
一种所述高强度铜合金板材的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、熔炼：将Ni，Si，Mo-Cu中间合金体，Li-Cu中间合金体，Mg-Cu中间合金体，Y-Cu中间合金体，Pt，Re-Cu中间合金体，Bi-Cu中间合金体，Te-Cu中间合金体，Zr-Cu中间合金体和铜按照上述质量百分比配料，混合均匀后加入到感应熔炼炉中进行熔炼，熔炼过程中采用悬浮性混合除气除渣技术，引入惰性气体，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌；熔炼后进行精炼操作；
所述Mo-Cu中间合金体中Mo的重量百分含量为10％；粒径为400目；所述Li-Cu中间合金体中Li的重量百分含量为10％；粒径为300目；所述Y-Cu中间合金体中Y的重量百分含量为8％；粒径为200目；所述Re-Cu中间合金体中Re的重量百分含量为15％；粒径为300目；所述Bi-Cu中间合金体中Bi的重量百分含量为8％；粒径为200目；所述Te-Cu中间合金体中Te的重量百分含量为10％；粒径为300目；所述Zr-Cu中间合金体中Zr的重量百分含量为13％；粒径为300目。
所述惰性气体为氮气；所述覆盖剂为冰晶石、石墨烯、萤石、六氟铝酸钠和木炭的混合物；所述冰晶石、石墨烯、萤石、硫酸铝钾、木炭的质量比为1:1:1:0.5:3；所述熔炼温度为1300℃。
步骤S2、铸造：采用高频震动结晶器、电磁悬浮搅拌技术，制造大量的游离晶，获得大比例细小轴晶组织，铸造后形成铜合金铸锭；所述铸造温度为1180℃。
步骤S3、轧制、热处理：采用步进式、阶梯性升温均控制技术，消除铸造应力和枝晶偏析，满足轧制工艺要求；采用在线层流淬火技术，对热轧卷进行固溶处理；所述轧制工艺具体为：将步骤S2中所得铜合金铸锭在650℃加热保温2小时，后再加热至750℃下保温2小时，接着继续加热至830℃下保温1小时，连续进行8道次热轧，控制总热轧变形量为72％，空冷；所述层流淬火初始温度为810℃，平均冷却速度为33℃/秒。
步骤S4、加工打磨：将铜合金板材放置到加工台上进行精打磨，得到高强度铜合金板材成品。
实施例2
一种高强度铜合金板材，其特征在于，是由如下按质量百分比计的各组分制成：Ni4.8％，Si 1.3％，Mo 0.1％，Li 0.02％，Mg 0.2％，Y 0.04％，Pt 0.015％，Re 0.02％，Bi0.04％，Te 0.015％，Zr 0.15％，余量为铜。
一种所述高强度铜合金板材的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、熔炼：将Ni，Si，Mo-Cu中间合金体，Li-Cu中间合金体，Mg-Cu中间合金体，Y-Cu中间合金体，Pt，Re-Cu中间合金体，Bi-Cu中间合金体，Te-Cu中间合金体，Zr-Cu中间合金体和铜按照上述质量百分比配料，混合均匀后加入到感应熔炼炉中进行熔炼，熔炼过程中采用悬浮性混合除气除渣技术，引入惰性气体，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌；熔炼后进行精炼操作；
所述Mo-Cu中间合金体中Mo的重量百分含量为12％；粒径为450目；所述Li-Cu中间合金体中Li的重量百分含量为12％；粒径为350目；所述Y-Cu中间合金体中Y的重量百分含量为9％；粒径为250目；所述Re-Cu中间合金体中Re的重量百分含量为17％；粒径为400目；所述Bi-Cu中间合金体中Bi的重量百分含量为10％；粒径为250目；所述Te-Cu中间合金体中Te的重量百分含量为12％；粒径为350目；所述Zr-Cu中间合金体中Zr的重量百分含量为17％；粒径为350目。
所述惰性气体为氦气；所述覆盖剂为冰晶石、石墨烯、萤石、六氟铝酸钠和木炭的混合物；所述冰晶石、石墨烯、萤石、硫酸铝钾、木炭的质量比为1:1.2:1.5:0.8:3.5；所述熔炼温度为1320℃。
步骤S2、铸造：采用高频震动结晶器、电磁悬浮搅拌技术，制造大量的游离晶，获得大比例细小轴晶组织，铸造后形成铜合金铸锭；所述铸造温度为1200℃。
步骤S3、轧制、热处理：采用步进式、阶梯性升温均控制技术，消除铸造应力和枝晶偏析，满足轧制工艺要求；采用在线层流淬火技术，对热轧卷进行固溶处理；
所述轧制工艺具体为：将步骤S2中所得铜合金铸锭在670℃加热保温2.5小时，后再加热至770℃下保温2.5小时，接着继续加热至840℃下保温1.5小时，连续进行9道次热轧，控制总热轧变形量为79％，空冷；所述层流淬火初始温度为830℃，平均冷却速度为35℃/秒。
步骤S4、加工打磨：将铜合金板材放置到加工台上进行精打磨，得到高强度铜合金板材成品。
实施例3
一种高强度铜合金板材，其特征在于，是由如下按质量百分比计的各组分制成：Ni5.7％，Si 1.5％，Mo 0.13％，Li 0.025％，Mg 0.25％，Y 0.05％，Pt 0.02％，Re 0.025％，Bi 0.07％，Te 0.02％，Zr 0.25％，余量为铜。
一种所述高强度铜合金板材的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、熔炼：将Ni，Si，Mo-Cu中间合金体，Li-Cu中间合金体，Mg-Cu中间合金体，Y-Cu中间合金体，Pt，Re-Cu中间合金体，Bi-Cu中间合金体，Te-Cu中间合金体，Zr-Cu中间合金体和铜按照上述质量百分比配料，混合均匀后加入到感应熔炼炉中进行熔炼，熔炼过程中采用悬浮性混合除气除渣技术，引入惰性气体，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌；熔炼后进行精炼操作；
所述Mo-Cu中间合金体中Mo的重量百分含量为13％；粒径为500目；所述Li-Cu中间合金体中Li的重量百分含量为15％；粒径为400目；所述Y-Cu中间合金体中Y的重量百分含量为11％；粒径为300目；所述Re-Cu中间合金体中Re的重量百分含量为18％；粒径为450目；所述Bi-Cu中间合金体中Bi的重量百分含量为12％；粒径为300目；所述Te-Cu中间合金体中Te的重量百分含量为13％；粒径为400目；所述Zr-Cu中间合金体中Zr的重量百分含量为18％；粒径为400目。
所述惰性气体为氖气；所述覆盖剂为冰晶石、石墨烯、萤石、六氟铝酸钠和木炭的混合物；所述冰晶石、石墨烯、萤石、硫酸铝钾、木炭的质量比为1:1.5:2:1:4；所述熔炼温度为1330℃。
步骤S2、铸造：采用高频震动结晶器、电磁悬浮搅拌技术，制造大量的游离晶，获得大比例细小轴晶组织，铸造后形成铜合金铸锭；所述铸造温度为1230℃。
步骤S3、轧制、热处理：采用步进式、阶梯性升温均控制技术，消除铸造应力和枝晶偏析，满足轧制工艺要求；采用在线层流淬火技术，对热轧卷进行固溶处理；所述轧制工艺具体为：将步骤S2中所得铜合金铸锭在690℃加热保温3小时，后再加热至790℃下保温3小时，接着继续加热至850℃下保温2小时，连续进行10道次热轧，控制总热轧变形量为87％，空冷；所述层流淬火初始温度为830℃，平均冷却速度为35℃/秒。
步骤S4、加工打磨：将铜合金板材放置到加工台上进行精打磨，得到高强度铜合金板材成品。
实施例4
一种高强度铜合金板材，其特征在于，是由如下按质量百分比计的各组分制成：Ni6.1％，Si 1.8％，Mo 0.17％，Li 0.035％，Mg 0.35％，Y 0.06％，Pt 0.025％，Re 0.035％，Bi 0.08％，Te 0.025％，Zr 0.35％，余量为铜。
一种所述高强度铜合金板材的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、熔炼：将Ni，Si，Mo-Cu中间合金体，Li-Cu中间合金体，Mg-Cu中间合金体，Y-Cu中间合金体，Pt，Re-Cu中间合金体，Bi-Cu中间合金体，Te-Cu中间合金体，Zr-Cu中间合金体和铜按照上述质量百分比配料，混合均匀后加入到感应熔炼炉中进行熔炼，熔炼过程中采用悬浮性混合除气除渣技术，引入惰性气体，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌；熔炼后进行精炼操作；
所述Mo-Cu中间合金体中Mo的重量百分含量为14％；粒径为550目；所述Li-Cu中间合金体中Li的重量百分含量为16％；粒径为450目；所述Y-Cu中间合金体中Y的重量百分含量为11％；粒径为350目；所述Re-Cu中间合金体中Re的重量百分含量为19％；粒径为550目；所述Bi-Cu中间合金体中Bi的重量百分含量为14％；粒径为350目；所述Te-Cu中间合金体中Te的重量百分含量为14％；粒径为450目；所述Zr-Cu中间合金体中Zr的重量百分含量为21％；粒径为450目。
所述惰性气体为氩气；所述覆盖剂为冰晶石、石墨烯、萤石、六氟铝酸钠和木炭的混合物；所述冰晶石、石墨烯、萤石、硫酸铝钾、木炭的质量比为1:1.8:2.5:1.3:4.5；所述熔炼温度为1340℃。
步骤S2、铸造：采用高频震动结晶器、电磁悬浮搅拌技术，制造大量的游离晶，获得大比例细小轴晶组织，铸造后形成铜合金铸锭；所述铸造温度为1250℃。
步骤S3、轧制、热处理：采用步进式、阶梯性升温均控制技术，消除铸造应力和枝晶偏析，满足轧制工艺要求；采用在线层流淬火技术，对热轧卷进行固溶处理；所述轧制工艺具体为：将步骤S2中所得铜合金铸锭在710℃加热保温3.5小时，后再加热至800℃下保温3.8小时，接着继续加热至870℃下保温2.5小时，连续进行11道次热轧，控制总热轧变形量为90％，空冷；所述层流淬火初始温度为850℃，平均冷却速度为37℃/秒。
步骤S4、加工打磨：将铜合金板材放置到加工台上进行精打磨，得到高强度铜合金板材成品。
实施例5
一种高强度铜合金板材，其特征在于，是由如下按质量百分比计的各组分制成：Ni6.4％，Si 1.0-2.0％，Mo 0.2％，Li 0.04％，Mg 0.4％，Y 0.07％，Pt 0.03％，Re 0.04％，Bi 0.1％，Te 0.03％，Zr 0.4％，余量为铜。
一种所述高强度铜合金板材的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、熔炼：将Ni，Si，Mo-Cu中间合金体，Li-Cu中间合金体，Mg-Cu中间合金体，Y-Cu中间合金体，Pt，Re-Cu中间合金体，Bi-Cu中间合金体，Te-Cu中间合金体，Zr-Cu中间合金体和铜按照上述质量百分比配料，混合均匀后加入到感应熔炼炉中进行熔炼，熔炼过程中采用悬浮性混合除气除渣技术，引入惰性气体，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌；熔炼后进行精炼操作；
所述Mo-Cu中间合金体中Mo的重量百分含量为15％；粒径为600目；所述Li-Cu中间合金体中Li的重量百分含量为18％；粒径为500目；所述Y-Cu中间合金体中Y的重量百分含量为13％；粒径为400目；所述Re-Cu中间合金体中Re的重量百分含量为20％；粒径为600目；所述Bi-Cu中间合金体中Bi的重量百分含量为16％；粒径为400目；所述Te-Cu中间合金体中Te的重量百分含量为15％；粒径为500目；所述Zr-Cu中间合金体中Zr的重量百分含量为22％；粒径为500目。
所述惰性气体为氮气；所述覆盖剂为冰晶石、石墨烯、萤石、六氟铝酸钠和木炭的混合物；所述冰晶石、石墨烯、萤石、硫酸铝钾、木炭的质量比为1:2:3:1.5:5；所述熔炼温度为1350℃。
步骤S2、铸造：采用高频震动结晶器、电磁悬浮搅拌技术，制造大量的游离晶，获得大比例细小轴晶组织，铸造后形成铜合金铸锭；所述铸造温度为1260℃。
步骤S3、轧制、热处理：采用步进式、阶梯性升温均控制技术，消除铸造应力和枝晶偏析，满足轧制工艺要求；采用在线层流淬火技术，对热轧卷进行固溶处理；所述轧制工艺具体为：将步骤S2中所得铜合金铸锭在720℃加热保温4小时，后再加热至810℃下保温4小时，接着继续加热至880℃下保温3小时，连续进行12道次热轧，控制总热轧变形量为93％，空冷；所述层流淬火初始温度为860℃，平均冷却速度为38℃/秒。
步骤S4、加工打磨：将铜合金板材放置到加工台上进行精打磨，得到高强度铜合金板材成品。
对比例1
一种高强度铜合金板材，其配方和生产工艺与实施例1基本相同，不同的是没有添加Li和Pt。
对比例2
一种高强度铜合金板材，其配方和生产工艺与实施例1基本相同，不同的是没有添加Re和Bi。
对比例3
一种高强度铜合金板材，其配方和生产工艺与实施例1基本相同，不同的是没有添加Te和Zr。
为了进一步说明本发明实施例的技术效果，对本发明实施例1-5及对比例1-3所制得的高强度铜合金板材进行进行测试，测试结果见表1，测试方法参见CN 111647768 A，具体如下：
[抗拉强度]：从各个材料上裁下LD抗拉强度试样(JIS5号试样)，按照JISZ2241规定的方法测定。
[弯曲加工性]：长度方向分别为LD和TD切取的板状试样(宽度均为10mm)，按JISH3110规定的90°W型弯曲加工法进行弯曲加工。用光学显微镜在100倍下对弯曲加工后的试样表面和断面进行观察。得到不发生裂纹的最小弯曲半径R。以最小弯曲半径R和板厚t的比R/t的值作为对弯曲加工性的评价。R/t的值越小，说明弯曲加工性越好。
[应力松弛率]：从各个材料的轧制方向裁下长度30mm，宽度为10mm的板状试样，应力松弛率按日本伸铜协会技术标准(JCBA-T309)的单边支撑方式，150℃下1000小时测定。
表1
从表1中数据可以看出，本申请实施例中制备得到的高强度铜合金板材具有更高的强度，更优异的弯曲加工性，和更低的应力松弛率，这是各成分和工艺步骤协同作用的结果。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高强度铜合金板材，其特征在于，是由如下按质量百分比计的各组分制成：Ni4.1-6.4%，Si 1.0-2.0％，Mo 0.05-0.2％，Li 0.01-0.04％，Mg 0.1-0.4％，Y 0.03-0.07％，Pt 0.01-0.03％，Re 0.01-0.04％，Bi 0.01-0.1％，Te 0.01-0.03％，Zr 0.05-0.4％，余量为铜。
2.根据权利要求1所述的一种高强度铜合金板材，其特征在于，所述高强度铜合金板材的生产工艺，包括如下步骤：
步骤S1、熔炼：将Ni，Si，Mo-Cu中间合金体，Li -Cu中间合金体，Mg-Cu中间合金体，Y-Cu中间合金体，Pt，Re-Cu中间合金体，Bi -Cu中间合金体，Te-Cu中间合金体，Zr -Cu中间合金体和铜按照上述质量百分比配料，混合均匀后加入到感应熔炼炉中进行熔炼，熔炼过程中采用悬浮性混合除气除渣技术，引入惰性气体，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌；熔炼后进行精炼操作；
步骤S2、铸造：采用高频震动结晶器、电磁悬浮搅拌技术，制造大量的游离晶，获得大比例细小轴晶组织，铸造后形成铜合金铸锭；
步骤S3、轧制、热处理：采用步进式、阶梯性升温均控制技术，消除铸造应力和枝晶偏析，满足轧制工艺要求；采用在线层流淬火技术，对热轧卷进行固溶处理；
步骤S4、加工打磨：将铜合金板材放置到加工台上进行精打磨，得到高强度铜合金板材成品。
3.根据权利要求2所述的一种高强度铜合金板材，其特征在于，所述Mo-Cu中间合金体中Mo的重量百分含量为10-15%；粒径为400-600目；所述Li -Cu中间合金体中Li的重量百分含量为10-18%；粒径为300-500目；所述Y-Cu中间合金体中Y的重量百分含量为8-13%；粒径为200-400目；所述Re-Cu中间合金体中Re的重量百分含量为15-20%；粒径为300-600目；所述Bi -Cu中间合金体中Bi的重量百分含量为8-16%；粒径为200-400目；所述Te-Cu中间合金体中Te的重量百分含量为10-15%；粒径为300-500目；所述Zr -Cu中间合金体中Zr的重量百分含量为13-22%；粒径为300-500目。
4.根据权利要求2所述的一种高强度铜合金板材，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
5.根据权利要求2所述的一种高强度铜合金板材，其特征在于，所述覆盖剂为冰晶石、石墨烯、萤石、六氟铝酸钠和木炭的混合物；所述冰晶石、石墨烯、萤石、硫酸铝钾、木炭的质量比为1:(1-2):(1-3):(0.5-1.5):(3-5)。
6.根据权利要求2所述的一种高强度铜合金板材，其特征在于，所述熔炼温度为1300-1350℃。
7.根据权利要求2所述的一种高强度铜合金板材，其特征在于，所述铸造温度为1180-1260℃。
8.根据权利要求2所述的一种高强度铜合金板材，其特征在于，所述轧制工艺具体为：将步骤S2中所得铜合金铸锭在650-720℃加热保温2-4小时，后再加热至750-810℃下保温2-4小时，接着继续加热至830-880℃下保温1-3小时，连续进行8-12道次热轧，控制总热轧变形量为72-93%，空冷。
9.根据权利要求2所述的一种高强度铜合金板材，其特征在于，所述层流淬火初始温度为810-860℃，平均冷却速度为33-38℃/秒。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210806 |
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