CN113950535A - 具有高强度和高电导率的铜合金以及制造这种铜合金的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种铜合金,其不含铍并且具有至少70ksi的0.2%偏移屈服强度和至少75%IACS的电导率。铜合金包括铬、硅、银、钛、锆,并且其余为铜。通过冷加工、固溶退火和时效来制备合金。该合金可用于若干不同的应用。
Description
对相关应用的交叉引用
本申请要求于2019年4月12日提交的第62/833,012号美国临时专利申请的优先权,该申请通过引用完全并入本文。
背景技术
本公开涉及具有高0.2%偏移屈服强度和高电导率的组合的铜合金。还公开了制造这种铜合金的方法、使用铜合金的电气部件和其他部件、以及由这种铜合金制成的部件和制品。
可热处理的铜合金可使用现有方法生产以提供高电导率。然而,这些可热处理的铜合金通常不被选择用于商业电子装置、部件和零件。这部分地是因为,即使在完全时效硬化之后,它们也没有表现出足够高的强度重量比以替代其它选择,例如铝或铜的合金,特别是在高电流应用中。
希望提供具有改进的热机械性能的高电导率铜合金,以及将强度重量比、成形性、载流能力和/或热电导率最大化的方法。
发明内容
本公开涉及具有至少70ksi的0.2%偏移屈服强度和至少75%IACS的电导率的铜合金。本文还公开了可应用于铜合金以增加其0.2%偏移屈服强度和/或其极限抗拉强度的方法。
在各种实施例中公开的铜合金包括:约0.5wt%至约1wt%的铬;约0.02wt%至约0.1wt%的硅;约0.1wt%至约0.2wt%的银;约0.015wt%至约0.05wt%的钛;约0.02wt%至约0.06wt%的锆;和其余为铜。铜合金具有至少75ksi的0.2%偏移屈服强度和至少75%IACS的电导率。
铜合金可以具有至少80ksi的极限抗拉强度。铜合金可具有至少7%的总断裂伸长率%。铜合金可以具有0.0/0.0的成形率,或者具有优于1.0/1.0的成形率。还可以考虑任意两种或多种这些性质的组合。
在一些实施例中,铜合金具有至少75ksi的0.2%偏移屈服强度和至少80%IACS的电导率。在其他实施例中,铜合金具有至少75ksi的0.2%偏移屈服强度;至少75%IACS的电导率;至少80ksi的极限抗拉强度;和至少8%的总断裂伸长率%。
在特定实施例中,铜合金可以不含锡或铍。
本文还公开了由上述和本文进一步公开的铜合金形成的制品。
还公开了用于制备具有上述0.2%偏移屈服强度和电导率的Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金的方法。将初始铜合金冷加工到第一冷加工百分比(%CW)。然后在第一时间段内,对经冷加工的铜合金进行第一次固溶退火。将退火的铜合金第二次冷加工到第二%CW。在第二时间段内,对经冷加工的铜合金进行第二次固溶退火。然后将固溶退火的铜合金第三次冷加工到第三%CW。然后在第三时间段内,对经冷加工的铜合金进行时效,以获得具有改进的强度和电导率的铜合金。
第一%CW可为约80%至约95%。第二%CW可为约30%至约80%。第三%CW可为约40%至约80%。所有三个冷加工步骤的最小累积冷加工应为至少85%。
第一次固溶退火可在约950℃至约1050℃的温度下进行。第一时间段可为约1min至约10min,包括约2.5min至约5min。
第二次固溶退火可在约950℃至约1050℃的温度下进行。第二时间段可为约1min至约10min,包括约1.3min至约4min。
时效可在约400℃至约500℃的温度下进行。第三时间段可为约4小时至约14小时。时效可以在全氢气氛中进行。
下面更具体地讨论本公开的这些和其他非限制性特征。
附图说明
下面是附图的简要描述,为了说明本文公开的示例性实施例而不是出于限制该示例性实施例的目的而呈现附图。
图1是示出根据本公开的一个实施例的用于制备高屈服强度高电导率Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金的方法的流程图。
图2是根据本公开的一个方面的蚀刻的高电导率铜合金的图像。
具体实施方式
可以通过参考附图来获得对本文公开的部件、方法和装置的更完整的理解。这些附图仅仅是基于证明本公开的方便性和易用性的示意性表示,并且因此不旨在指示装置或其部件的相对尺寸和/或限定或限制示例性实施例的范围。
除非上下文另有明确规定,否则单数形式“一个”、“一”和“所述”包括多个引用对象。
如说明书和权利要求书中所使用的,术语“包括”、“包含”、“具有”、“具有(第三人称)”、“能够”、“含有”及其变体,如本文中所使用,旨在是要求存在所指定的成分/步骤并且允许存在其他成分/步骤的开放式过渡短语、术语或词。然而,这种描述应被解释为还将组合物或方法描述为“由”和“基本上由”列举的成分/步骤组成,这允许仅存在指定的成分/步骤,以及由此产生的任何不可避免的杂质,并且排除其他成分/步骤。
本申请的说明书和权利要求书中的数值应当被理解为包括当减少到相同数目的有效数字时相同的数值和与所述的值相差小于本申请中描述的用来确定该数值的常规类型的测量技术的实验误差的数值。
本文公开的所有范围包括所述的端点和可独立组合的范围(例如,“从2克到10克”的范围包括端点(2克和10克)以及所有中间值)。
由诸如“约”和“基本”的一个或多个术语修饰的值可以不限于指定的精确值。近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度。修饰符“约”也应被认为是公开由两个端点的绝对值限定的范围。例如,表述“约2至约4”也公开了范围“2至4”。术语“约”可以指所指示数字的±10%。
本公开可能涉及某些处理步骤的温度。应当注意,这些通常是指设置热源(例如炉子)的温度,而不一定是指暴露于热量的材料必须达到的温度。
本文公开的铜合金包括进一步与铬、硅、银、钛和锆合金化的铜。铜合金不包括铍或锡。所公开的合金易于使用回火操作(例如退火、冷加工(例如具有或不具有张力的冷轧、时效硬化、以及它们的各种组合))在不明显损失电导率的情况下进行强化。通过适当的回火,所公开的铜合金表现出高0.2%的偏移屈服强度和高电导率。
根据本公开的另一个方面,公开了利用多个强化机构制造这种铜合金的方法。更具体地,所公开的方法广泛地涉及对铜合金进行冷加工和固溶退火,以在单相中构建冷加工的位错。然后,该合金被时效,以非常高的密度形成小尺寸到中等尺寸的沉淀。这些方法可应用于可沉淀强化的铜合金。
本公开的铜合金包含铬、硅、银、钛、锆,和其余为铜。铬以约0.5wt%至约1wt%(包括约0.55wt%至约0.85wt%或约0.65wt%至约0.80wt%)的量存在于铜合金中。硅以约0.02wt%至约0.1wt%(包括约0.03wt%至约0.08wt%的约0.04wt%至约0.065wt%)的量存在于铜合金中。银以约0.1wt%至约0.2wt%(包括约0.11wt%至约0.15wt%或约0.11wt%至约0.14wt%)的量存在于铜合金中。钛以约0.015wt%至约0.05wt%(包括约0.02wt%至约0.04wt%)的量存在于铜合金中。锆以至多0.05wt%,包括约0.02wt%至约0.06wt%,或包括约0.02wt%至约0.04wt%的量存在于铜合金中。铜合金的余量是铜,不包括杂质。换句话说,铜的存在量可以是约98.59wt%至约99.345wt%,或至少98.8wt%。可以考虑这些量的每个元素的任何组合。
在特定实施例中,铜合金可包含:约0.55wt%至约0.85wt%铬;约0.03wt%至约0.08wt%硅;约0.11wt%至约0.15wt%银;约0.015wt%至约0.05wt%钛;约0.02wt%至约0.04wt%锆;和其余为铜。
在特定实施例中,铜合金可包括:约0.66wt%铬;约0.04wt%硅;约0.11wt%银;约0.02wt%钛;约0.03wt%锆;和其余为铜。
在其它特定实施例中,铜合金可包括:约0.65wt%至约0.80wt%的铬;约0.04wt%至约0.065wt%的硅;约0.11wt%至约0.14wt%的银;约0.02wt%至约0.04wt%的钛;约0.02wt%至约0.04wt%的锆;和其余为铜。
铜合金也可以具有一些杂质,但期望不具有杂质。这种杂质的实例可以包括锡、铍、钛、镁、硼、氧、镍、铁、钴和硫。这些元素中的一些有时在处理期间出于特定目的而添加。例如,硼和铁可用于在固溶热处理期间进一步增强等轴晶体的形成。在本公开的制造过程中,理想上不使用这些元素。出于本公开的目的,小于0.01wt%的任何这些元素的量应当被认为是不可避免的杂质,即它们的存在并非有意或期望的,并且这种不可避免的杂质的总量通常小于0.05wt%。一些实施例可以另外包括铁和钴,但期望不包括铁和钴。一些实施例可包含高达0.05wt%的铁和/或钴。然而,在不存在这两种元素的情况下,优选实施例满足如本文所公开的性能和性质特征。
值得注意的是,有意添加锆作为脱氧剂,不应被认为是杂质。硅化锆可以影响屈服强度,期望地不存在于本公开的铜合金中。本公开的铜合金应该基本上没有这种硅化锆。优选地,锆以氧化锆的形式存在。理想的是,这种氧化物是以小颗粒的形式存在的,并且不作为连续的细脉(stringer)存在。
在处理后,Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金将具有某些性质。最终铜合金可具有至少70ksi、或至少72ksi、或至少75ksi和/或至多90ksi的0.2%偏移屈服强度。最终铜合金可具有至少70ksi、或至少75ksi、或至少80ksi和/或至多90ksi的极限抗拉强度。最终铜合金可以具有至少2000万psi(Msi)、或至少21Msi和/或至多25Msi的弹性模量。最终铜合金可以具有至少1.0/1.0的成形率,并且可以具有0.0/0.0R/t的比率。最终铜合金可具有至少7%、或至少7.5%、或至少8%、或至少9%和/或至多12%的总断裂伸长率%。最终铜合金可具有至少50%IACS、或至少60%IACS、或至少70%IACS、或至少71%IACS、或至少72%IACS、或至少73%IACS、或至少74%IACS、或至少75%IACS、或至少76%IACS、或至少77%IACS、或至少78%IACS、或至少79%IACS、或至少80%IACS、和/或至多85%或至多90%IACS的电导率。
对于本公开的Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金,可以考虑上述0.2%偏移屈服强度、极限抗拉强度、成形率、总断裂伸长率%和电导率的任何组合。
在具体实施方式中,本公开的Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金具有至少70ksi的0.2%偏移屈服强度和至少75%IACS的电导率。
在具体实施方式中,本公开的Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金具有至少75ksi的0.2%偏移屈服强度和至少80%IACS的电导率。
在具体实施方式中,本公开的Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金具有至少70ksi的0.2%偏移屈服强度;至少75%IACS的电导率;至少75ksi的极限抗拉强度;和至少7%的总断裂伸长率%。
Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金中的锆用作脱氧剂,因为它在低温下不熔化,通常不会对最终合金中的电导率产生不利影响,不倾向于与铜保留在溶液中,并且通常改善屈服强度。相比之下,镁迅速消融,可导致熔体“喷出”,并在低温下熔化,这可能在热轧期间造成困难。锰的消融不够快,并且可能对电导率产生不利影响。镉可能在热轧期间引起问题,并且也是有毒的。锂相对昂贵。
现在继续参考图1,示出了根据本公开的一个实施例的用于制造Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金的方法100。方法100开始于步骤110,其中提供铜合金。该Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金(也称为初始铜合金)在根据本公开的任何处理之前具有初始特性,例如初始0.2%偏移屈服强度、初始极限抗拉强度、初始成形率、初始总断裂伸长率%和/或初始电导率(即%IACS)。
初始铜合金可以以铸件的形式提供。可替代地,初始铜合金可以经历一个或多个附加的预处理步骤,包括例如铸造、裁切、铣削、热轧、板坯铣削,以获得期望的形状。这些预处理步骤通常不改变铜合金的性质。
在第一步骤120中,将初始铜合金第一次冷加工到第一冷加工百分比(%CW)。冷加工是通常在室温附近进行的金属成形工艺,在该工艺中,使合金通过轧辊、模具或以其它方式冷加工以减小合金的截面并使截面尺寸均匀。这增加了合金的强度。所执行的冷加工的程度以厚度的百分比减小或面积的百分比减小来表示,并且在本公开中被称为冷加工百分比(%CW)。在特定实施例中,将初始铜合金冷加工到约60%CW至约95%CW(包括约80%CW至约95%CW和约82%CW至约92%CW)的第一%CW。
在第二步骤130中,经冷加工的铜合金被第一次固溶退火。更具体地,将冷加工至第一%CW的铜合金进行固溶退火。固溶退火涉及将析出的可硬化合金加热到足够高的温度以将显微结构转变成单相。快速淬火至室温使合金处于过饱和状态,该过饱和状态使得合金柔软且具有延展性,有助于调节晶粒尺寸,并使合金准备用于时效。随后加热过饱和固溶体使强化相析出并使合金硬化。在任何固溶退火之后,应进行水淬火以“锁定”所得结果。淬火率应至少为30°F/秒,并且可接受高达100°F/秒的淬火率。
步骤130的第一次固溶退火可以在约950℃(1742°F)至约1050℃(1922°F)、或从约980℃(1796°F)至约1000℃(1832°F)的温度下进行。第一次固溶退火可以进行约1min至约10min的第一时间段,并且在更具体的实施例中可以进行约2.5min至约5min。
在步骤140中,将固溶退火的铜合金第二次冷加工至第二冷加工百分比(%CW)。在特定实施例中,第二%CW为约30%CW至约80%CW。
在步骤150中,对铜合金进行第二次固溶退火。步骤150的第二次固溶退火可以在约950℃(1742°F)至约1050℃(1922°F)、或从约980℃(1796°F)至约1000℃(1832°F)的温度下进行。第二次固溶退火可以进行约1min至约10min(包括约1.3min至约4min)的第二时间段。
在步骤160中,将铜合金第三次冷加工至第三冷加工百分比(%CW)。在特定实施例中,第三%CW为约30%CW至约80%CW,包括约40%CW至约80%CW。所有三个冷加工步骤的最小累积冷加工是至少85%CW。
注意,在初始铜合金铸件特别厚的一些情况下,可能需要第三次固溶退火和第四次冷加工。在这种情况下,可以根据针对步骤150描述的参数来执行第三次固溶退火,并且可以根据针对步骤160描述的参数来执行第四次冷加工。
然后,在步骤170中,将经冷加工的铜合金时效第三时间段,以获得具有改进的0.2%偏移屈服强度的铜合金。时效是一种热处理技术,其产生阻碍晶格中缺陷移动的杂质相的有序和细小颗粒(即沉淀)。这使合金硬化。在特定实施例中,合金在约400℃(752°F)至约500℃(932°F)、或从约420℃(788°F)至约450℃(842°F)的温度下时效。时效可以进行约4小时至约20小时、或约4小时至约8小时、或约6小时至约18小时的第三时间段。注意,时效可以在这些温度范围内的多个不同温度下进行,总时效时间被认为是第三时间段。通常,当使用多个不同的温度进行时效时,连续的时效温度低于先前的时效温度。
铜合金可以在全氢气气氛中时效。术语“全”表示发生时效的气氛是100%氢气(H2)。为了比较,干燥空气含有大约0.5~1ppmv氢气(H2)。在全氢气气氛中时效是显著的,因为氢气的热导率大于空气的热导率。
在步骤120至170之后,铜合金可以经历一个或多个后处理步骤180。例如,铜合金可以被酸洗和/或刷洗。在步骤190,过程结束。
在步骤170之后获得的铜合金具有改善的0.2%偏移屈服强度,并且可以被认为是“最终”铜合金。如上所述,最终Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金可以具有一种或多种最终特性,例如,最终0.2%偏移屈服强度、最终极限抗拉强度、最终成形率、最终总断裂伸长率%和最终电导率(即,%IACS)。
根据ASTM E8测量0.2%偏移屈服强度、极限抗拉强度和总断裂伸长率%。根据ASTM E111-17测量弹性模量。成形性可以通过成形率或R/t比(即弯曲强度)来测量。这规定了在厚度为t的条带中形成90°弯曲而没有失效所需的最小内曲率半径,即成形率等于R/t。具有良好成形性的材料具有低成形率(即低R/t),换句话说,低R/t更好。可以使用90°V块测试来测量成形率,其中使用具有给定曲率半径的冲头来迫使测试条带进入90℃模具,然后检查弯曲的外半径是否有裂纹。成形率也可以报告为在纵向(良好方向)上的成形性与横向(不良方向)上的成形性的比率,或报告为GW/BW。
根据本公开的第三方面,描述了由这些Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr铜合金形成的制品。本公开的铜合金具有良好的0.2%偏移屈服强度、高成形性和高电导率的组合。
合金可以形成为诸如坯料、板、条带、箔、线、棒、管或杆的制品。为了本公开的目的,坯料是固体金属形式,通常具有大的横截面积。板是大致矩形横截面的平坦表面产品,两侧是直的,具有大于4.8毫米(mm)的均匀厚度,最大厚度约为210毫米,宽度大于30mm。条带是具有大致矩形横截面的平坦表面产品,两侧是直的并且具有高达4.8毫米(mm)的均匀厚度。这通常通过轧制输入物以将其厚度减小到条带的厚度来实现。杆是大致矩形横截面的平坦表面产品,具有大于0.48mm的均匀厚度,并且具有30mm的最大宽度。线是除带之外的实心部分,装在线圈或卷轴或卷轴上。棒是以直线长度提供的圆形实心截面。管是具有圆形或其它横截面的无缝空心产品。箔是非常薄的平坦表面产品,通常具有0.04mm或更小的均匀厚度。注意,在这些各种物品之间可能存在一些重叠。
本公开的铜合金还可用于制造用于各种应用的各种形状的特定物品,例如,蜂窝电话中的散热器,或各种电气和电子设备、部件和零件,例如线、电缆、电连接器、电触头、电接地板、法拉第屏蔽壁、散热器、线束端子触头、处理器插座触头、底板、中板或卡边缘服务器连接器等。
提供以下实施例以说明本公开的合金、方法、制品和性质。这些实施例仅仅是说明性的,并且不旨在将公开内容限制于其中规定的材料、条件或工艺参数。
实施例
实施例1
图2是根据本公开的一个方面的蚀刻的高电导率Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金的图像。铜合金表现出改进的沉淀强化。用箭头表示的是氧化锆或氧化铬的线,它们是良性的。圆圈表示铬硅化物或铬杂质。没有观察到具有小针状物的外观并且对合金的强度有害的硅化锆。在不受理论约束的情况下,认为硅化锆通常在约2400°F的温度下形成,并且铜合金从未达到该温度,因此硅化锆从未形成。可替代地,锆已经结合在氧化物中或与铬复合,因此当硅化锆通常沉淀时没有游离的锆出现。
实施例2
根据本公开制造和加工几种不同的合金。然后在几个不同的点测量它们的性质并平均。表A以wt%表示每次热处理时合金的组成(其余为铜)。表B描述了应用于每次热处理的处理参数。“CW”是冷加工的缩写。两个固溶退火温度均为1810°F。表C提供了所有测量结果。表D提供了每次热处理的平均测量特性。GW和BW是指成形性测量。
表A
热处理 | 铬 | 硅 | 银 | 钛 | 锆 | 其他 |
33354 | 0.66 | 0.040 | 0.11 | 0.015 | 0.015 | 0.01Ni,0.03Fe |
33655 | 0.83 | 0.070 | 0.13 | 0.041 | 0.033 | <0.01Ni,0.01Fe |
33656 | 0.72 | 0.080 | 0.13 | 0.02 | 0.026 | <0.01Ni,<0.01Fe |
33852 | 0.58 | 0.036 | 0.142 | 0.019 | 0028 | 0.01Fe |
33851 | 0.77 | 0.062 | 0.139 | 0.042 | 0.022 | 0.01Ni,0.01Fe |
表B.
表C
表D
对表D中的结果进行总结,平均0.2%偏移屈服强度的范围为75ksi至80ksi。平均极限抗拉强度(UTS)为80ksi至85ksi。平均电导率(%IACS)范围为78%至81%IACS。所有热处理的成形性都很高。
实施例3
根据本公开制造和加工几种附加合金。然后在几个不同的点测量它们的性质并平均。表E以wt%表示每次热处理时合金的组成(其余为铜)。所有热处理在约950℃(1742℉)至约1050℃(1922℉)的温度下进行固溶退火,在825℉下时效六小时,然后在800℉下再时效六小时。表F提供了每次热处理的平均测量特性。GW和BW是指成形性测量。
表E
热处理 | 铬 | 硅 | 银 | 钛 | 锆 | 其他 |
34208 | 0.756 | 0.045 | 0.137 | 0.022 | 0.010 | Co,0.01,Fe 0.01,Ni 0.02 |
34446 | 0.654 | 0.05 | 0.0131 | 0.032 | 0.023 | Co,0.01,Fe 0.01,Ni 0.02 |
33852 | 0.580 | 0.04 | 0.142 | 0.019 | 0.028 | Fe 0.01 |
34447 | 0.082 | 0.04 | 0.137 | 0.025 | 0.030 | Co,0.01,Fe 0.02,Ni 0.01 |
33851 | 0.77 | 0.06 | 0.139 | 0.042 | 0.022 | Fe 0.01,Ni 0.01 |
34493 | 0.667 | 0.04 | 0.138 | 0.02 | 0.01 | Fe 0.01,Ni 0.01 |
34535 | 0.708 | 0.04 | 0.110 | 0.021 | 0.034 | Co,0.01,Fe 0.01,Ni 0.01 |
34536 | 0.623 | 0.04 | 0.0104 | 0.026 | 0.024 | Co,0.01,Fe 0.01,Ni 0.01 |
表F
比较例1
根据本公开处理Cu-0.59Cr-0.16Ni-0.09Ag-0.04Si合金(即三个冷加工步骤、两个固溶退火步骤和时效)。所得合金具有67.4ksi的0.2%偏移屈服强度和78.5%IACS的电导率。
比较例2
通过如本公开所述的三个冷加工步骤和两个固溶退火步骤处理Cu-0.94Cr-0.41Ni-0.15Si合金,并在825°F下时效3小时。所得合金具有73ksi的0.2%偏移屈服强度和68%IACS的电导率。
对该合金进行不同的热处理。测得的0.2%偏移屈服强度范围为65ksi-70ksi,电导率范围为62IACS-67%IACS。
为了比较,用相同的参数处理本公开的Cu-Cr-Si-Ag-Ti-Zr合金。该合金具有74ksi的0.2%偏移屈服强度和74%IACS的电导率,即两种性质的值都较高。
比较例3
与本公开类似地制造和加工一些Ni-Cr-Si-Mn-Zr合金。代替本发明中的时效前的三个冷加工步骤和两个固溶退火步骤,在时效前用两个冷加工步骤和一个固溶退火步骤处理这些合金。
然后测量并平均它们的性质。表E以wt%表示每次热处理时合金的组成(其余为铜)。表F描述了施加到每次热处理的处理参数。“CW”是冷加工的缩写。两个固溶退火温度均为1810°F。表G提供了每次运行的平均测量性能。
表E
热处理 | 镍 | 铬 | 硅 | 锰 | 锆 | 其他 |
33658 | 1.33 | 0.33 | 0.38 | 0.135 | 0.049 | 0.01Fe |
33661 | 1.4 | 0.36 | 0.43 | 0.134 | 0.045 | 0.01Fe |
33356 | 1.22 | 0.26 | 0.38 | 0.074 | <0.004 | 0.015Fe |
33855 | 1.36 | 0.37 | 0.42 | 0.134 | 0.042 | 0.01Fe |
表F
表G
从这里可以看出,这些合金的IACS%相对较低,不超过53%IACS。
已经参考示例性实施例描述了本公开。其他人在阅读和理解前面的详细描述时可以进行修改和改变。意欲将本公开解释为包括所有这些修改和改变,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。
Claims (24)
1.一种铜合金,包括:
约0.5wt%至约1wt%的铬;
约0.02wt%至约0.1wt%的硅;
约0.1wt%至约0.2wt%的银;
约0.015wt%至约0.05wt%的钛;
约0.02wt%至约0.06wt%的锆;以及
其余为铜;
其中所述铜合金具有至少70ksi的0.2%偏移屈服强度和至少75%IACS的电导率。
2.根据权利要求1所述的铜合金,进一步具有至少80ksi的极限抗拉强度。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的铜合金,进一步具有至少7%的总断裂伸长率%。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的铜合金,进一步具有0.0/0.0的成形率。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的铜合金,其中所述铜合金具有至少75ksi的0.2%偏移屈服强度和至少80%IACS的电导率。
6.根据权利要求1所述的铜合金,其中所述铜合金具有至少70ksi的0.2%偏移屈服强度;至少75%IACS的电导率;至少75ksi的极限抗拉强度;和至少7%的总断裂伸长率%。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的铜合金,其中所述铜合金不包含锡或铍。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的铜合金,其中所述铜合金没有硅化锆。
9.由根据权利要求1-8中任一项所述的铜合金形成的制品。
10.根据权利要求9所述的制品,其中所述制品是坯料、板、条带、箔、线、棒、管或杆。
11.一种制造铜合金的方法,包括:
将铜合金冷加工至第一冷加工百分比(%CW);
将经冷加工的铜合金在第一时间段内进行第一次固溶退火;
将经退火的铜合金冷加工至第二%CW;
将经冷加工的铜合金在第二时间段内进行第二次固溶退火;
将经退火的铜合金冷加工至第三%CW;以及
对所述经冷加工的铜合金在第三时间段内进行时效,以获得所述铜合金;
其中所述铜合金具有至少70ksi的屈服强度和至少75%IACS的电导率。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述第一%CW为约60%至约95%。
13.根据权利要求11-12中任一项所述的方法,其中所述第二%CW为约30%至约80%。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的方法,其中所述第三%CW为约30%至约80%。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的方法,其中最小累积冷加工为至少85%。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的方法,其中所述第一次固溶退火在约950℃至约1050℃的温度下进行。
17.根据权利要求11-16中任一项所述的方法,其中所述第一时间段为约1分钟至10分钟。
18.根据权利要求11-17中任一项所述的方法,其中所述第二次固溶退火在约950℃至约1050℃的温度下进行。
19.根据权利要求11-18中任一项所述的方法,其中所述第二时间段为约1分钟至10分钟。
20.根据权利要求11-19中任一项所述的方法,其中所述时效在约400℃至约500℃的温度下进行。
21.根据权利要求11-20中任一项所述的方法,其中所述第三时间段为约4小时至约20小时。
22.根据权利要求11-21中任一项所述的方法,其中所述时效在全氢气气氛中进行。
23.根据权利要求11-22中任一项所述的方法,其中所述铜合金包括:
约0.5wt%至约1wt%的铬;
约0.02wt%至约0.1wt%的硅;
约0.1wt%至约0.2wt%的银;
约0.015wt%至约0.05wt%的钛;
约0.02wt%至约0.06wt%的锆;以及
其余为铜。
24.通过根据权利要求11-23中任一项所述的方法生产的铜合金。
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