PL196643B1

PL196643B1 - Stop miedzi, sposób wytwarzania półwyrobu ze stopu miedzi i zastosowanie stopu miedzi

Info

Publication number: PL196643B1
Application number: PL365670A
Authority: PL
Inventors: Andreas Bogel; Jorg Seeger; Hans-Achim Kuhn; John F. Breedis; Ronald N. Caron; Derek E. Tyler
Original assignee: Olin Corp; Wieland Werke Ag
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2001-08-07
Publication date: 2008-01-31
Also published as: CA2416574A1; CN1302145C; HU0600421D0; HUP0300498A3; HU228707B1; KR100842726B1; US20040159379A1; TWI237665B; JP5847987B2; CN101012519A; KR20030031139A; EP1179606A2; JP2002180159A; PL365670A1; ES2204790T3; JP2008057046A; CA2416574C; US6749699B2; CN1455823A; DE60101026D1

Abstract

1. Stop miedzi, zawieraj acy chrom i wybrane inne pierwiastki stopowe, znamienny tym, ze zawiera, wagowo, od 0,15% do 0,7% chromu, od 0,005% do 0,3% srebra, od 0,01% do 0,15% tytanu, od 0,01% do 0,10% krzemu, do 0,2% zelaza, do 0,5% cyny, i reszta mied z oraz nieuniknione zanieczyszczenia. 11. Sposób wytwarzania pó lwyrobu ze stopu miedzi, polegaj acy na odlewaniu stopu miedzi zawie- raj acego chrom, przeróbce na gor aco, ch lodzeniu, przeróbce na zimno przedzielonej co najmniej jed- nym wy zarzaniem, znamienny tym, ze odlewa si e (10', 30) stop miedzi, który wagowo zawiera od 0,15% do 0,7% chromu i reszt e mied z oraz nieunik- nione zanieczyszczenia, i prowadzi si e przeróbk e na gor aco (16, 32) stopu miedzi w temperaturze pomi e- dzy 700°C i 1030°C, a przeróbk e na zimno (20, 36) stopu miedzi prowadzi si e do redukcji grubo sci o od 40% do 99%, natomiast jako pierwsze wy zarzanie prowadzi si e wy zarzanie starzej ace (22, 38) w tem- peraturze od 350°C do 900°C przez czas od 1 minu- ty do 10 godzin. PL PL PL PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196643 (21) Numer zgłoszenia: 365670 ^{(13) B1} (22) Data zgłoszenia: 07.08.2001 ^{(51) Int.Cl.}

C22C 9/00 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: C22F 1/08 (2006.01)

07.08.2001, PCT/US01/24854 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

14.02.2002, WO02/12583 PCT Gazette nr 07/02

Stop miedzi, sposób wytwarzania półwyrobu ze stopu miedzi i zastosowanie stopu miedzi (30) Pierwszeństwo:

09.08.2000,US,60/224,054 (43) Zgłoszenie ogłoszono:

10.01.2005 BUP 01/05 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

31.01.2008 WUP 01/08 (73) Uprawniony z patentu:

OLIN CORPORATION,Clayton,US WIELAND-WERKE AG,Ulm,DE (72) Twórca(y) wynalazku:

Andreas Bogel,Weissenhorn,DE Jorg Seeger,Ulm,DE Hans-Achim Kuhn,Illertissen,DE John F. Breedis,Trumbull,US Ronald N. Caron,Branford,US Derek E. Tyler,Cheshire,US (74) Pełnomocnik:

Słomińska-Dziubek Anna, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o.

(57) 1. Stop miedzi, zawierający chrom i wybrane inne pierwiastki stopowe, znamienny tym, że zawiera, wagowo, od 0,15% do 0,7% chromu, od 0,005% do 0,3% srebra, od 0,01% do 0,15% tytanu, od 0,01% do 0,10% krzemu, do 0,2% żelaza, do 0,5% cyny, i reszta miedź oraz nieuniknione zanieczyszczenia.

11. Sposób wytwarzania półwyrobu ze stopu miedzi, polegający na odlewaniu stopu miedzi zawierającego chrom, przeróbce na gorąco, chłodzeniu, przeróbce na zimno przedzielonej co najmniej jednym wyżarzaniem, znamienny tym, że odlewa się (10', 30) stop miedzi, który wagowo zawiera od 0,15% do 0,7% chromu i resztę miedź oraz nieuniknione zanieczyszczenia, i prowadzi się przeróbkę na gorąco (16, 32) stopu miedzi w temperaturze pomiędzy 700°C i 1030°C, a przeróbkę na zimno (20, 36) stopu miedzi prowadzi się do redukcji grubości o od 40% do 99%, natomiast jako pierwsze wyżarzanie prowadzi się wyżarzanie starzejące (22, 38) w temperaturze od 350°C do 900°C przez czas od 1 minuty do 10 godzin.

PL 196 643 B1

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy stopu miedzi, sposobu wytwarzania półwyrobu ze stopu miedzi i zastosowanie stopu miedzi.

Ze stopów miedzi kształtuje się różne wyroby, które mają odznaczać się wysoką przewodnością elektryczną i/lub przewodnością cieplną. Częściowa lista takich produktów obejmuje elektryczne łączniki, ramy przewodzące, druty, rury, folie i proszki, które mogą być sprasowane w postać produktów. Jednym typem elektrycznego łącznika jest konstrukcja skrzynkowa, ukształtowana poprzez tłoczenie określonej kształtki z taśmy ze stopu miedzi i następnie wyginania wytłoczonej części do postaci łącznika. Wymaga się, aby łącznik miał wysoką wytrzymałość i dobrą przewodność elektryczną. Dodatkowo, łącznik powinien mieć minimalne ugięcie pod siłą normalną w funkcji czasu i temperatury, zwykle nazywane jako odporność na relaksacje naprężeń.

Właściwości ważne dla łączników elektrycznych obejmują granice plastyczności, zdolność do odkształceń poprzez zginanie, odporność na relaksacje naprężeń, moduł sprężystości, wytrzymałość na rozciąganie i przewodność elektryczna.

Docelowe wartości tych właściwości i względna ważność tych właściwości zależą od zastosowania produktów wytwarzanych z tych stopów miedzi.

Następujące opisy właściwości są ogólne dla wielu przewidywanych zastosowań, ale wartości docelowe są szczególne dla zastosowań w pojazdach samochodowych.

Granica plastyczności jest naprężeniem, pod którym materiał wykazuje szczególne odchylenie, zwykle przesunięcie o 0,2%, od proporcjonalności naprężenia i odkształcenia. Wskazuje to na naprężenie, pod którym odkształcenie plastyczne staje się dominujące względem odkształcenia sprężystego. Dla stopów miedzi stosowanych na łączniki wymaga się granicy plastyczności rzędu 80kG/cal², to jest około 550MPa.

Relaksacja naprężeń występuje, gdy jest wywierane zewnętrzne naprężenie na taśmę metalową podczas obróbki, takie jak wtedy, gdy taśma jest obciążana po zagięciu do postaci łącznika. Metal reaguje poprzez wytworzenie równego i przeciwnego wewnętrznego naprężenia. Jeżeli metal jest utrzymywany w położeniu odkształconym, wewnętrzne naprężenie wzrasta w funkcji czasu i temperatury. To zjawisko występuje ze względu na przemianę naprężenia sprężystego w metalu w naprężenie plastyczne lub trwałe, poprzez płynięcie mikroplastyczne.

Łączniki elektryczne na bazie miedzi muszą utrzymywać się powyżej progowej siły styku na dopasowanym członie, w celu przedłużenia czasu dobrego elektrycznego połączenia. Relaksacja naprężeń zmniejsza siłę styku do wartości poniżej progu prowadząc do otwarcia obwodu. Dlatego celem jest, aby stopy miedzi do zastosowań na łączniki zachowywały co najmniej 90% początkowego naprężenia, gdy są narażone na temperaturę 150°C przez 1000 godzin, i zachowywały co najmniej 85% początkowego naprężenia, gdy są narażone na temperaturę 200°C przez 1000 godzin.

Moduł sprężystości, także znany jako moduł Young'a, jest miarą sztywności metalu i jest stosunkiem naprężenia do odpowiedniego odkształcenia w obszarze sprężystym. Ponieważ moduł sprężystości jest miarą sztywności materiału, wymaga się, aby był on wysoki, rzędu 150GPa.

Giętkość określa minimalny promień zagięcia (MBR), który wskazuje, jak ostre może być zagięcie taśmy metalowej bez pęknięcia wzdłuż zewnętrznego promienia zagięcia. Minimalny promień zagięcia (MBR) jest ważną właściwością dla łączników, gdzie mają być ukształtowane różne kształty z zagię ciami pod róż nymi ką tami.

Zdolność kształtowania poprzez zaginanie może być wyrażona jako MBR/t, gdzie t jest grubością taśmy metalowej. MBR/t jest stosunkiem minimalnego promienia zakrzywienia trzpienia, wokół którego taśma metalowa może być zagięta bez uszkodzenia. Test „trzpienia jest opisany w ASTM (American Society for Testing and Materials) pod oznaczeniem E290-92, zatytułowanym. Znormalizowane metody testowe badań półprowadzonych na ciągliwość materiałów metalowych (Standard Test Method for Semi-Guided Bend Test for Ductility of Matallic Materials).

Jest wymagane, aby stosunek MBR/t był zasadniczo izotropowy, miał podobną wartość w „dobrym kierunku, to jest wzdłuż osi zaginania prostopadłej do kierunku walcowania taśmy metalowej, jak również w „złym kierunku, to jest wzdłuż osi równoległej do kierunku walcowania taśmy metalowej. Jest pożądane, aby MBR/t był około 0,5 lub mniejszy dla zagięcia 90° i około 1 lub mniejszy dla zagięcia 180°.

Alternatywnie, zdolność kształtowania poprzez zaginanie o 90° może być oceniona przy użyciu bloku mającego wgłębienie o kształcie V i stempel z powierzchnią roboczą o wymaganym promieniu.

PL 196 643 B1

W sposobie wykorzystującym blok z otworem V, taś ma ze stopu miedzi w stanie, w którym ma być badana, jest umieszczana pomiędzy blokiem i stemplem, i gdy stempel jest napędzany do dołu do wgłębienia kształtuje się wymagane zagięcie w taśmie.

W odniesieniu do sposobu z blokiem z otworem V, stosuje się sposób zaginania o 180° stemplem kształtowym, w którym do kształtowania taśmy ze stopu miedzi o zagięciu 180° stosuje się stempel z cylindryczną roboczą powierzchnią.

Zarówno sposób z blokiem z otworem V i sposób ze stemplem kształtowym są omówione w ASTM, oznaczone jako B820-98) i zatytu ł owane „Znormalizowane metody testowe badań zaginania dla zdolności kształtowania sprężystych materiałów stopów miedzi (Standard Test Method for Bend Test for Formability of Cooper Alloy Spring Materials).

Dla danej próbki metalu, oba sposoby dają ilościowe wyniki zdolności zaginania i oba sposoby mogą być wykorzystywane do określania względnej giętkości.

Wytrzymałość na rozciąganie jest stosunkiem maksymalnego obciążenia, które wytrzymuje taśma do zniszczenia w czasie testu rozciągania, wyrażonym jako stosunek maksymalnego obciążenia do pola przekroju poprzecznego taśmy. Wymaga się, aby wytrzymałość na rozciąganie była około 585-620 MPa.

Przewodność elektryczna jest wyrażona w % IACS (International Annealed Copper Standard Międzynarodowa Norma Wyżarzonej Miedzi), w której miedź pozbawiona pierwiastków stopowych jest określona jako mająca przewodność elektryczną 100% IACS przy 20°. Jest pożądane, aby stopy miedzi na wysokojakościowe łączniki elektryczne miały przewodność elektryczną co najmniej 75% IACS. Bardziej korzystnie, przewodność elektryczna wynosi co najmniej 80% IACS.

Jednym ze stopów miedzi, który ma zbliżone właściwości do wymaganych, jest stop oznaczony przez Copper Development Association (CDA), New York, NY, jako C18600.

Stop C18600 jest stopem miedź-chrom-cyrkon zawierającym żelazo, i jest ujawniony w patencie US No 5,370,840. Stop C18600 ma nominalny skład wagowy 0,3% chromu, 0,2% cyrkonu, 0,5% żelaza, 0,2% tytanu i resztę miedź i przypadkowe zanieczyszczenia.

W całym niniejszym opisie i w zastrzeżeniach wszystkie wartości procentowe są wyraż one jako procenty wagowe o ile nie wskazano inaczej.

Mechaniczne i elektryczne właściwości stopów miedzi są w znacznym stopniu zależne od obróbki. Jeżeli stop C18600 poddaje się wyżarzaniu starzejącemu, walcowaniu na zimno 33% i wyżarzaniu odprężającemu, stop osiąga nominalne właściwości: przewodność elektryczną 75% IACS, granicę plastyczności 620 MPa, MBR/t przy 90° wynoszące 1,2 w „dobrym kierunku i 3,5 w „złym kierunku przy zastosowaniu sposobu trzpieniowego (sposób „zaginania rolkowego) i 20% stratę naprężenia, gdy poddany jest obróbce w temperaturze 200° przez 1000 godzin.

Opis patentowy US nr 4,678,637 ujawnia stop miedzi zawierający dodatki chromu, tytanu i krzemu. Ten stop, oznaczony przez CDA jako C18070, nominalnie zawiera 0,285 chromu, 0,06% tytanu, 0,04% krzemu i resztę miedź oraz nieuniknione zanieczyszczenia. Po obróbce poprzez walcowanie na gorąco, chłodzenie i walcowanie na zimno przedzielone jednym lub dwoma wyżarzeniami w piecu dzwonowym, stop osiąga nominalne właściwości: przewodność elektryczną 86% IACS, granicę plastyczności 496MPa, MBR przy 90° wynoszące 1,6t w „dobrym kierunku i 2,6t w „złym kierunku i stratę 32% napręże ń , gdy poddany jest temperaturze 200° przez 1000 godzin.

Opis patentowy DE 19600864C2 ujawnia stop zawierający 0,1%-0,5% chromu, 0,01-0,25% tytanu, 0,01%-0,1% krzemu, 0,02-0,8% magnezu, a resztę miedź i nieuniknione zanieczyszczenia. Podaje się, że dodatek magnezu poprawia odporność stopu na relaksację naprężeń.

Mały dodatek srebra, rzędu do 0,085% wagowych umożliwia przeróbkę na zimno miedzi do utrzymania jej wytrzymałości w temperaturach do około 400°C, jak ujawniono w „Silver-Bearing Cooper (Miedź zawierająca srebro) przez Finley'a, 1968. Jeden ze stopów miedzi zawierających srebro jest oznaczony przez CDA jako stop miedzi C15500. Stop C15500 zawiera 0,027-0,10% srebra, 0,040,08% fosforu, 0,08-0,13% magnezu i resztę miedź i nieuniknione zanieczyszczenia. W „Poradniku ASM (ASM Handbook) podaje się, że ten stop ma elektryczną przewodność 90% IACS w stanie wyżarzonym, granicę plastyczności 496MPa w stanie odpuszczonym. Zdolność do kształtowania poprzez zginanie i odporność na relaksację naprężeń nie są podane.

Chociaż stopy miedzi opisane powyżej osiągają niektóre właściwości wymagane dla łączników, nadal istnieje potrzeba ulepszenia stopów miedzi, aby zbliżyć je do docelowych wymagań, i także istnieje potrzeba scharakteryzowania stopów miedzi przy wykorzystaniu systemu holistycznego, który łączy wymagane właściwości wskazywane przez wielu użytkowników w jeden wskaźnik cech.

PL 196 643 B1

Celem wynalazku jest zapewnienie stopu na bazie miedzi, który jest szczególnie odpowiedni do zastosowania na elektryczne łączniki.

Według wynalazku, stop miedzi, zawierający chrom i wybrane inne pierwiastki stopowe, charakteryzuje się tym, że zawiera, wagowo, od 0,15% do 0,7% chromu, od 0,005% do 0,3% srebra, od 0,01% do 0,15% tytanu, od 0,01% do 0,10% krzemu, do 0,2% żelaza, do 0,5% cyny, i reszta miedź oraz nieuniknione zanieczyszczenia.

Korzystnie, stop miedzi zawiera, wagowo, od 0,25% do 0,6% chromu, od 0,015% do 0,2% srebra, od 0,01% do 0,10% tytanu, od 0,01% do 0,10% krzemu, mniej niż 0,1% żelaza, do 0,25% cyny, i reszta mied ź oraz nieuniknione zanieczyszczenia, przy czym szczególnie korzystnie zawiera, wagowo, od 0,3% do 0,55% chromu, od 0,08% do 0,13% srebra, od 0,02% do 0,65% tytanu, od 0,02% do 0,05% krzemu, od 0,03% do 0,09% żelaza, mniej niż 0,05% cyny, i reszta miedź oraz nieuniknione zanieczyszczenia.

Stop miedzi może zawierać maksimum 0,065% tytanu lub minimum 0,05% tytanu.

Stosunek wagowy żelaza do tytanu, Fe:Ti, w stopie może wynosić od 0,7:1 do 2,5:1, a w szczególności od 0,9:1 do 1,7:1.

Co najmniej część żelaza może być zastąpiona w stopie kobaltem w stosunku wagowym 1:1.

Stop miedzi korzystnie ma wartość Rozwoju Funkcji Jakości, QFD, dla zastosowań do samochodów i multimedialnych wyższą niż 50.

Stop miedzi może zawierać od 0,05% do 0,2% wagowych magnezu.

Sposób wytwarzania półwyrobu ze stopu miedzi, według wynalazku, polegający na odlewaniu stopu miedzi zawierającego chrom, przeróbce na gorąco, chłodzeniu, przeróbce na zimno przedzielonej co najmniej jednym wyżarzaniem, charakteryzuje się tym, że odlewa się stop miedzi, który wagowo zawiera od 0,15% do 0,7% chromu i resztę miedź oraz nieuniknione zanieczyszczenia, i prowadzi się przeróbkę na gorąco stopu miedzi w temperaturze pomiędzy 700°C i 1030°C, a przeróbkę na zimno stopu miedzi prowadzi się do redukcji grubości o od 40% do 99%; natomiast jako pierwsze wyżarzanie prowadzi się wyżarzanie starzejące w temperaturze od 350°C do 900°C przez czas od 1 minuty do 10 godzin.

Korzystnie odlewa się stop miedzi zawierający od 0,005% do 0,3% srebra, od 0,01% do 0,15% tytanu, od 0,01% do 0,10% krzemu, do 0,2% żelaza, do 0,5% cyny.

Przeróbkę na gorąco odlanego stopu prowadzi się jako walcowanie na gorąco w temperaturze od 750°C do 1030°C do postaci półproduktu, a pomiędzy walcowaniem na gorąco i przeróbką na zimno prowadzi się wyżarzanie rozpuszczające w temperaturze od 850°C do 1030°C przez od 10 sekund do 15 minut, po którym poddaje się półprodukt hartowaniu od temperatury przewyższającej 850°C do niższej niż 500°C, a korzystnie walcowanie na gorąco prowadzi się w temperaturze pomiędzy 900°C i 1020°C i po nim prowadzi się hartowanie w wodzie.

W wyż arzaniu rozpuszczają cym wyż arza się pół produkt w temperaturze od 900°C do 1000°C przez od 15 sekund do 10 minut.

Półprodukt poddaje się wyżarzaniu starzejącemu a następnie poddaje się półprodukt drugiemu wyżarzaniu starzejącemu, przy czym drugie wyżarzanie starzejące prowadzi się w temperaturze od 300°C do 450°C w czasie od 1 godziny do 20 godzin.

Pierwsze wyżarzanie starzejące można prowadzić w temperaturze od 350°C do 550°C w czasie od 1 godziny do 10 godzin.

Po pierwszym wyżarzaniu starzejącym korzystnie poddaje się półprodukt walcowaniu na zimno i wyż arzaniu odprężają cemu.

Walcowanie na zimno, następujące po pierwszym wyżarzaniu starzejącym, prowadzi się do redukcji grubości o od 10% do 50%, a wyżarzanie odprężające prowadzi się w temperaturze od 200°C do 500°C przez czas od 10 sekund do 10 godzin.

Po drugim wyżarzaniu starzejącym poddaje się półprodukt walcowaniu na zimno i wyżarzaniu odprężającemu.

Walcowanie na zimno, następujące po drugim wyżarzaniu starzejącym, prowadzi się do redukcji grubości o od 10% do 50%, a wyżarzanie odprężające prowadzi się w temperaturze od 200°C do 500°C przez czas od 10 sekund do 10 godzin.

Przeróbkę na gorąco odlanego stopu w temperaturze od 700°C do 1030°C prowadzi się jako wyciskanie stopu miedzi do postaci półproduktu będącego prętem.

Wyciskanie na gorąco można prowadzić w temperaturze pomiędzy 930°C i 1020°C, a po nim poddaje się pręt hartowaniu w wodzie.

PL 196 643 B1

Korzystnie, przerobiony pręt poddaje się ciągnięciu przy redukcji grubości do 98%, a następnie poddaje się go wyżarzaniu starzejącemu w temperaturze od 350°C do 900°C przez czas od 1 minuty do 6 godzin.

Przeróbkę na zimno i wyżarzanie starzejące powtarza się dodatkowo co najmniej jeden raz.

Po wyżarzaniu starzejącym, pręt ciągnie się na zimno do redukcji grubości do 98%.

Jako przeróbkę na gorąco w temperaturze od 750°C do 1030°C prowadzi się walcowanie na gorąco stopu miedzi do postaci taśmy, a pomiędzy walcowaniem na gorąco i przeróbką na zimno poddaje się taśmę wyżarzaniu rozpuszczającemu w temperaturze od 850°C do 1030°C przez od 10 sekund do 15 minut, po którym poddaje się taśmę hartowaniu od temperatury przewyższającej 850°C do niższej niż 500°C.

Taśmę poddaje się wyżarzaniu starzejącemu, które prowadzi się w temperaturze od 350°C do 550°C przez czas od 1 godziny do 10 godzin. Korzystnie, wyżarzanie starzejące prowadzi się w temperaturze od 400°C do 500°C, a po nim poddaje się taśmę drugiemu wyżarzaniu starzejącemu w temperaturze od 350°C do 420°C.

Po wyżarzaniu starzejącym poddaje się taśmę walcowaniu na zimno, a następnie wyżarzaniu odprężającemu. Korzystnie, walcowanie na zimno następujące po pierwszym wyżarzaniu starzejącym prowadzi się do redukcji grubości od 10% do 50%, a wyżarzanie odprężające prowadzi się w temperaturze od 200°C do 500°C przez czas od 10 sekund do 10 godzin.

Według wynalazku, sposób wytwarzania półwyrobu ze stopu miedzi, polegający na odlewaniu, przeróbce na gorąco, chłodzeniu i przeróbce na zimno przedzielonej co najmniej jednym wyżarzaniem, charakteryzuje się tym, że odlewa się stop miedzi zawierający wagowo od 0,15% do 0,7% chromu, resztę miedź i nieuniknione zanieczyszczenia, poprzez proces ciągły jako taśmę o grubości od 10,2 mm do 25,4 mm, a następnie walcuje się na zimno stop miedzi do taśmy o grubości odpowiedniej do wyżarzania rozpuszczającego, któremu następnie poddaje się taśmę w temperaturze pomiędzy 850°C i 1030°C przez od 10 sekund do 15 minut, a po wyżarzaniu rozpuszczającym hartuje się taśmę od temperatury przewyższającej 850°C do niższej niż 500°C, zaś następnie poddaje się ją przeróbce na zimno do redukcji grubości o od 40% do 80%, po której wyżarza się taśmę ze stopu miedzi w pierwszym wyżarzaniu starzejącym w temperaturze od 350°C do 900°C przez czas od 1 minuty do 10 godzin.

Korzystnie stop miedzi odlewa się jako prostopadłościenny wlewek, który walcuje się do taśmy poprzez walcowanie na gorąco, przed poddaniem go przeróbce na zimno obejmującej walcowanie na zimno.

Poprzez walcowanie na zimno redukuje się grubość taśmy o od 25% do 90%.

Po walcowaniu na zimno poddaje się taśmę wyżarzaniu odprężającemu w temperaturze od 200°C do 500°C w czasie od 10 sekund do 10 godzin.

Stop miedzi, opisany powyżej jest zastosowany do kształtowania łącznika elektrycznego.

Stop miedzi, opisany powyżej jest zastosowany do kształtowania ramki wprowadzeniowej.

Stop miedzi, opisany powyżej jest zastosowany do kształtowania pręta.

Stop miedzi, opisany powyżej jest zastosowany do kształtowania drutu.

Zaletą wynalazku jest, że stop na bazie miedzi zawiera chrom, tytan i srebro. Może być dodane żelazo i cyna dla ułatwienia rozdrobnienia ziarna i zwiększenia wytrzymałości. Stop według wynalazku ma polepszone właściwości elektryczne i mechaniczne dzięki obróbce stopu obejmującej etapy wyżarzania stopu, chłodzenia, walcowania na zimno i starzenia. W wynalazku wykorzystuje się holistyczne podejście do właściwości stopu w celu zintegrowania wielu właściwości stopu, poprzez parametr wyważony na podstawie rankingu klientów dotyczącego zastosowań stopu na łączniki. Bardziej szczegółowo, wprowadzenie regulowanych ilości srebra do stopu miedzi, który oprócz tego zawiera chrom, tytan i krzem, powoduje polepszoną odporność na relaksacje naprężeń i polepszone izotropowych właściwości zginania, bez pogorszenia zarówno granicy plastyczności lub przewodności elektrycznej.

Zaletą wynalazku jest to, że stop według wynalazku może być obrobiony do stanu, w którym ma granicę plastyczności przewyższającą 550MPa i przewodność elektryczną przewyższającą 80% IACS, co czyni stop szczególnie użytecznym do kształtowania łączników elektrycznych do zastosowań samochodowych lub multimedialnych. Jedną z korzystnych właściwości stopu według wynalazku jest zwiększona odporność na relaksację naprężeń przy podwyższonych temperaturach do 200°C. Jeszcze jedną korzyścią jest to, że taśma metalowa ukształtowana ze stopu ma zasadniczo izotropowe właściwości kształtowania poprzez zginanie i doskonałą tłoczność, co powoduje, że jest szczególnie użyteczna do kształtowania łączników typu skrzynkowego.

PL 196 643 B1

Według wynalazku, zapewnia się sposób kształtowania stopu miedzi mającego wysoką przewodność elektryczną, dobrą odporność na relaksację naprężeń i izotropowe właściwości zginania. Sposób obejmuje etapy odlewania stopu miedzi, który zawiera wagowo od 0,15% do 0,7% chromu, dodatkowo wymagane dodatki stopowe, reszta miedź i nieuniknione zanieczyszczenia. Stop miedzi jest kształtowany w taśmę, która jest wyżarzana w procesie wyżarzania taśmy w temperaturze 850°C do 1030°C przez czas od 5 sekund do 10 minut. Korzystnie, czas wyżarzania taśmy wynosi od 10 sekund do 5 minut, po czym taśma jest schładzana od temperatury co najmniej 850°C do temperatury niższej niż 500°C przez co najwyżej 10 sekund. Schłodzona taśma jest następnie walcowana na zimno do zmniejszenia od 40% do 99% grubości i następnie wyżarzana w temperaturze pomiędzy 350°C i 550°C przez czas od jednej godziny do 10 godzin.

Przykłady realizacji wynalazku są uwidocznione na rysunku, na którym fig. 1 jest schematem przebiegu etapów sposobu wytwarzania taśmy ze stopu miedzi według wynalazku, fig. 2 jest schematem przebiegu etapów sposobu wytwarzania drutu lub pręta ze stopu miedzi według wynalazku, fig. 3 i 4 przedstawiają graficznie rozmiar skrystalizowanego ziarna, dla dwóch przykładowych stopów według wynalazku, w funkcji temperatury wyżarzania rozpuszczającego i czasu wyżarzania rozpuszczającego.

Stop miedzi według wynalazku zawiera zasadniczo: od 0,15% do 0,7% chromu, od 0,005% do 0,3% srebra, od 0,01% do 0,15% tytanu, od 0,01% do 0,10% krzemu, do 0,2% żelaza, do 0,5% cyny, resztę miedź i nieuniknione zanieczyszczenia.

Bardziej korzystnie, zakres dodatków stopowych wynosi: od 0,25% do 0,60% chromu, od 0,015% do 0,2% srebra, od 0,01% do 0,10% tytanu, od 0,01% do 0,10% krzemu, do 0,1% żelaza, do 0,25% cyny, reszta miedź i nieuniknione zanieczyszczenia.

Jeszcze bardziej korzystnie, zakres dodatków stopowych stopu miedzi według wynalazku wynosi: od 0,3% do 0,55% chromu, od 0,08% do 0,13% srebra, od 0,02% do 0,65% tytanu, od 0,02% do 0,08% krzemu, 0,03% - 0,09% żelaza, mniej niż 0,05% cyny, reszta miedź i nieuniknione zanieczyszczenia.

Jeżeli szczególnie istotna jest wysoka wytrzymałość, wtedy zawartość tytanu powinna być co najmniej 0,05%. Jeżeli szczególnie istotna jest wysoka przewodność elektryczna, wtedy zawartość tytanu powinna być co najwyżej 0,065%.

Obecność chromu w stopie według wynalazku powoduje, że cząstki chromu wydzielają się podczas wyżarzania starzejącego, wskutek czego uzyskuje się utwardzenie poprzez starzenie i jednoczesny wzrost przewodności. Uważa się także, że wydzielenia chromu stabilizują mikrostrukturę stopu poprzez opóźnienie wzrostu ziarna, poprzez blokowanie granic ziaren druga fazą. W celu osiągnięcia tych korzystnych rezultatów wymaga się, aby zawartość chromu wynosiła minimum 0,15% wagowego.

Gdy zawartość chromu przewyższa 0,7%, osiąga się granicę maksymalnej rozpuszczalności stałego chromu w miedzi i powstają duże wydzielenia drugiej fazy. Te duże wydzielenia wpływają pogarszając jakość powierzchni i właściwości galwanizowania stopu miedzi bez dalszego wzrostu wytrzymałości stopu. Ponadto uważa się, że nadmiar chromu pogarsza rekrystalizację.

Srebro występujące w stopie sprzyja izotropowym właściwościom gięcia, wskutek czego poprawia użyteczność stopu do zastosowań na łączniki elektryczne. Ponadto, srebro zwiększa wytrzymałość, zwłaszcza gdy zawartość chromu jest w dolnym zakresie, 0,3% lub mniejsza. W stopie starzonym dodatek srebra poprawia odporność na relaksację naprężeń w podniesionej temperaturze.

Gdy zawartość srebra jest mniejsza niż 0,005%, nie osiąga się w pełni korzystnego efektu. Gdy zawartość srebra przewyższa 0,3%, zwiększony koszt wskutek obecności srebra przeważa korzyści wynikające z tego dodatku.

Tytan zwiększa odporność na relaksację naprężeń i zwiększa wytrzymałość stopu. Poniżej 0,01% tytanu nie osiąga się tych korzystnych efektów. Nadmiar tytanu wpływa pogarszając przewodność elektryczną stopu, prawdopodobnie bardziej niż pozostałe pierwiastki stopowe. Dla osiągnięcia przewodności elektrycznej co najmniej 80% IACS, zawartość tytanu powinna być utrzymywana na wysokości 0,065% lub mniej. W celu osiągnięcia wysokiej wytrzymałości, zawartość tytanu powinna być utrzymywana na wysokości 0,05% lub więcej.

Występowanie krzemu w stopie zwiększa odporność na relaksację naprężeń i zwiększa wytrzymałość stopu. Gdy zawartość krzemu jest poniżej 0,01% nie osiąga się korzystnych efektów. Gdy zawartość krzemu przewyższa 0,1%, straty przewodności elektrycznej przeważają zysk z odporności na relaksację naprężeń.

Żelazo jest opcjonalnym dodatkiem, który zwiększa wytrzymałość stopu i także zwiększa rozdrobnienie ziarna w stanie po odlaniu i po obróbce. Rozdrobnienie ziarna polepsza zdolność do kształtowania poprzez gięcie. Jednak nadmiar żelaza niepotrzebnie obniża przewodność elektryczna.

PL 196 643 B1

Pożądana jest przewodność elektryczna 80% IACS i dlatego żelazo powinno być ograniczone do 0,01%, zgodnie z najbardziej korzystnym składem stopu.

Gdy żelazo występuje, stosunek zawartości żelaza do tytanu, wagowo, jest korzystnie pomiędzy 0,7:1 i 2,5:1, bardziej korzystnie pomiędzy 0,9:1 i 1,7:1, a najbardziej korzystnie około 1,3:1. W niektórych przykł adach wykonania, stosunek ż elaza do cyny, wagowo, jest korzystnie pomi ę dzy 0,9:1 i 1:1, a bardziej korzystnie około 1:1.

Cyna jest w stopie dodatkiem opcjonalnym, który zwiększa wytrzymałość stopu, ale gdy występuje w nadmiarze, zmniejsza przewodność elektryczną i ułatwia relaksację naprężeń. Odpowiednio powinno być mniej niż 0,5% wagowego cyny w stopie, a korzystnie mniej niż 0,05%, gdy wymagana jest przewodność elektryczna 80% IACS.

Inne pierwiastki mogą być obecne w stopie według wynalazku, dla osiągnięcia wzrostu wymaganych właściwości bez znacznego zmniejszenia wymaganych właściwości takich, jak zdolność kształtowania poprzez gięcie, odporność na relaksacje naprężeń lub przewodność elektryczna. Całkowita zawartość tych innych pierwiastków jest, w większości przypadków, poniżej 1%, a korzystnie poniżej 0,5%. Wyjątki od tej ogólnej zasady są podane poniżej.

Kobalt może być dodany w zastępstwie żelaza w stosunku wagowym 1:1.

Magnez może być dodany dla polepszenia zdolności do lutowania i przyczepności lutu. Magnez jest także korzystny do zwiększania czystości powierzchni stopu podczas obróbki. Korzystna zawartość magnezu jest od około 0,05% do około 0,2%. Magnez może także polepszać właściwości relaksacji naprężeń stopu.

Zdolność do obrabiania bez znacznego obniżenia przewodności elektrycznej, może być zwiększona poprzez dodanie siarki, selenu, telluru, ołowiu lub bizmutu. Te dodatki zwiększające obrabialność, tworzą oddzielne fazy w stopie i nie zmniejszają przewodności elektrycznej. Korzystnie, zawartości są do 3% dla ołowiu, od około 0,2% do około 0,5% dla siarki i od około 0,4% do 0,7% dla telluru.

Mogą być dodane odtleniacze w korzystnych ilościach od około 0,001% do około 0,1%. Korzystne odtleniacze obejmują bor, lit, beryl, wapń i metale ziem rzadkich, oddzielne lub jako mieszanina. Bor, który tworzy borki jest korzystny, ponieważ zwiększa on także wytrzymałość stopów. Magnez wskazany powyżej jest także efektywny jako odtleniacz.

Dodatki, które zwiększają wytrzymałość, przy zmniejszeniu przewodności elektrycznej, obejmujące aluminium i nikiel, powinny być obecne w ilościach mniejszych niż 0,1%.

Cyrkon ma predyspozycje do łączenia się z krzemem i tworzenia grubych cząstek krzemków cyrkonu. Dlatego korzystne jest, gdy stop jest pozbawiony cyrkonu, to znaczy cyrkon występuje tylko w iloś ciach zanieczyszczenia.

Obróbka stopu według wynalazku ma znaczny wpływ na końcowe wartości właściwości półproduktu wykonanego z tego stopu. Fig. 1 przedstawia blokowy schemat kolejnych etapów realizacji sposobu według wynalazku do osiągnięcia granicy plastyczności, zdolności do kształtowania poprzez gięcie, odporności na relaksację naprężeń, modułu sprężystości, wytrzymałości na rozciąganie i przewodności elektrycznej wymaganych dla półproduktów z danych stopów miedzi. Te etapy są korzystne dla dowolnego stopu miedzi zawierającego chrom.

Stop jest wytapiany i odlewany 10 dowolnym odpowiednim sposobem. Na przykład, miedź katodowa może być stopiona w temperaturze około 1200°C w tyglu lub piecu wytapiającym, z pokryciem z wę gla drzewnego. Chrom i, gdy wymagane, inne pierwiastki stopowe: tytan, krzem, srebro i ż elazo, są następnie dodawane do wytopu w postaci odpowiednich zapraw do odlewania odpowiedniego składu. Odlewanie może odbywać się w procesie ciągłym, takim jak odlewanie na taśmę lub pas, w którym odlew opuszcza taśmę lub pas mając grubość odpowiednią do walcowania na zimno 12 przed wyżarzaniem rozpuszczającym 14. Grubość tego odlewu jest korzystnie od około 10,2 mm do około 25,4 mm. Odlew jest następnie walcowany na zimno do nominalnej grubości około 1,14 mm.

Alternatywnie, stop może być odlany 10' jako prostopadłościenny odlew i walcowany na gorąco 16 do postaci taśmy. Zwykle, walcowanie na gorąco odbywa się w temperaturze pomiędzy 750°C i 1030°C, i jest stosowane do zmniejszenia grubości odlewu nieco powyżej grubości wyżarzania rozpuszczającego. Walcowanie na gorąco może być z kilkoma przejściami, i ogólnie jest stosowane do ukształtowania taśmy mającej grubość większą niż wymagana do wyżarzania rozpuszczającego.

Chociaż obróbka jest opisana w odniesieniu do taśmy ze stopu miedzi obrabianej poprzez walcowanie na zimno, stopy miedzi według wynalazku mogą także być kształtowane do postaci prętów, drutów lub rur, w których to przypadkach przeróbka ich odbywa się poprzez ciągnienie lub wytłaczanie.

PL 196 643 B1

Po walcowaniu na gorąco 16. taśma jest chłodzona wodą i następnie jest okrawana i walcowana w celu usunięcia nalotów tlenkowych. Taśma jest następnie walcowana na zimno 12 do wymiaru wymaganego do wyżarzania rozpuszczającego. Walcowanie na zimno 12 może być dokonywane w jednym przejś ciu lub wielu przejś ciach z poś rednimi operacjami wyż arzenia, jeż eli jest konieczne. Pośrednie wyżarzanie w temperaturze od około 400°C do 550°C, trwające od około czterech godzin do ośmiu godzin, powoduje uzyskanie na końcu procesu stopu o wyższej wytrzymałości, o drobnym ziarnie rzędu 10 mikronów i z homogeniczną strukturą. Jeżeli temperatura wyżarzania pośredniego zbliża się do pełnej homogenizacji, stop na końcu procesu ma niższą wytrzymałość i gruboziarniste wtrącenia pasmowe. Pominięcie wyżarzania pośredniego powoduje powstanie na końcu procesu stopu o rozmiarze ziarna w zakresie od 25 mikronów do 30 mikronów. Dla zwiększenia struktury skrystalizowanego ziarna korzystne jest, aby etap walcowania na zimno powodował stopień przeróbki taśmy zmniejszający jej grubość o 25%-90%.

Stop jest poddawany wyżarzaniu rozpuszczającemu 14 w czasie i temperaturze odpowiednich do osiągnięcia pełnej rekrystalizacji, bez nadmiernego wzrostu ziarna. Korzystnie, maksymalny rozmiar ziarna jest utrzymywany na poziomie 20 mikronów lub mniejszym. Bardziej korzystnie, maksymalny rozmiar ziarna jest 15 mikronów lub mniej. Czas wyżarzania i temperatura powinny być dobrane do osiągnięcia jednorodności struktury. Dlatego, jeżeli czas lub temperatura wyżarzania są za niskie, uzyskuje się różnice w twardości i mikrostrukturze pomiędzy częściami taśmy, co prowadzi do anizotropowych właściwości zginania. Zbyt długi czas wyżarzania lub zbyt wysoka temperatura prowadzą do nadmiernego wzrostu ziarna i słabej zdolności kształtowania poprzez gięcie. W szerokim zakresie, wyżarzanie rozpuszczające 14 powinno być wyżarzaniem taśmy w temperaturze od 850°C do 1030°C przez czas od 10 sekund do 15 minut. Bardziej korzystnie, wyżarzanie rozpuszczające 14 prowadzi się w temperaturze od 900°C do 1000°C przez czas od 15 sekund do 10 minut, a najbardziej korzystnie od 930°C do 980°C przez od 20 sekund do 5 minut.

Figura 3 przedstawia graficznie wpływ czasu i temperatury wyżarzania rozpuszczającego na rekrystalizację i wzrost ziarna stopu miedzi, zawierającego 0,40% chromu. Wskazane wartości, takie jak 10-15 μm, są rozmiarami ziarna. W temperaturze 950°C osiąga się rekrystalizację bez nadmiernego wzrostu ziarna, przy czasie wyżarzania od około 17 sekund do około 35 sekund. W czasie krótszym niż 17 sekund rekrystalizacja jest ograniczona. W czasie przewyższającym 35 sekund stop jest całkowicie rekrystalizowany, ale tworzą się ziarna o rozmiarze pomiędzy 20 i 25 mikronów, a gdy czas przekracza 40 sekund, następuje gwałtowny wzrost ziaren od 30 mikronów do 100 mikronów.

Figura 4 przedstawia graficznie wpływ czasu wyżarzania rozpuszczającego na temperaturę gdy stop zawiera 0,54% chromu, i pokazuje jak wzrastająca zawartość chromu rozszerza dopuszczalny zakres czasu i temperatury wyżarzania. Rekrystalizacja przy rozmiarze ziarna 10 do 15 mikronów jest osiągana w tym przypadku przy 950°C i w czasie od około 7 sekund do 45 sekund. Jednak, chociaż rozmiar ziarna jest bardzo dobrze regulowany, nie rozpuszczone cząstki chromu znacznie pogarszają właściwości stopu.

Odnosząc się znowu do fig. 1, po wyżarzaniu rozpuszczającym 14 stop jest hartowany.18 dla utrzymania jednorodności mikrostruktury. Hartowanie powinno obniżać temperaturę stopu od temperatury wyżarzania rozpuszczającego, minimum 850°C, a korzystnie ponad 900°C, do temperatury poniżej 500°C w ciągu 20 sekund lub mniej. Bardziej korzystnie, szybkość chłodzenia od 900°C do poniżej 500°C wynosi co najwyżej 10 sekund.

Chociaż można stosować kilka operacji wyżarzania rozpuszczającego 14 do rekrystalizacji, korzystnie prowadzi się jedno wyżarzanie rozpuszczające dla zapewnienia rekrystalizacji.

Po hartowaniu 18 stop jest walcowany na zimno 20 do redukcji 40% do 80% grubości taśmy lub blachy. Dla folii zalecana jest redukcja grubości powyżej 90%, a korzystnie do 99%. Korzystnie, redukcja grubości taśmy lub blachy poprzez walcowanie na zimno jest od 50% do 70% i jest prowadzona w jednym lub kilku przejściach na walcarce, wskutek czego wytwarza się taśmę mocno obrobioną plastycznie na zimno.

Stop jest następnie poddawany obróbce cieplnej starzenia 22. Starzenie 22 może być prowadzone w jednym etapie, lub korzystnie w dwóch etapach. Stwierdzono, że etap starzenia powoduje wyższą wytrzymałość i przewodność elektryczną, i przypuszcza się, że zdolność kształtowania poprzez gięcie także poprawia się poprzez starzenie. Pierwszy etap starzenia, i jedyny etap starzenia jeżeli jest realizowane w jednym etapie, prowadzi się w temperaturze od około 350°C do około 550°C i od 400°C do 500°C, przez czas od jednej do trzech godzin.

Jeżeli wyżarzanie starzenia prowadzi się w kilku etapach, drugi etap starzenia 24 jest w temperaturze od około 300°C do około 450°C w czasie od jednej do dwudziestu godzin, co sprzyja zwiękPL 196 643 B1 szeniu przewodności elektrycznej bez strat wytrzymałości. Korzystnie, drugi etap starzenia 24 prowadzi się w temperaturze od około 350°C do około 420°C i od pięciu do siedmiu godzin.

Stop może być stosowany w stanie po wyżarzaniu starzejącym, gdy wymaga się zwiększonej odporności na relaksacje naprężeń, na przykład do zastosowań w samochodach. Po wyżarzaniu starzejącym stop ma granice plastyczności około 470MPa i przewodność elektryczną około 80% IACS. Jeżeli są wymagane wyższe wytrzymałości, dodatkowe etapy przetwarzania mogą następować po operacji wyżarzania starzejącego 22 lub 24.

Taśma stopu miedzi po wyżarzaniu starzejącym jest walcowana na zimno 26 do końcowej grubości, zwykle rzędu 0,25 mm do 0,35 mm, chociaż dla przyszłych łączników docelowa jest grubość rzędu 0,15 mm lub mniejsza. Materiał cienkiej taśmy, poniżej 0,15 mm, jest także użyteczny jako folia stopu miedzi. Ogólnie, walcowanie na zimno 26 prowadzi się w jednym lub kilku przejściach na walcarce przy redukcji grubości od 10% do 50%.

Po walcowaniu na zimno 26 może następować wyżarzanie odprężające 28, w temperaturze pomiędzy 200°C i 500°C przez czas od 10 sekund do 10 godzin.

Korzystnie, wyżarzanie odprężające 28 prowadzi się w temperaturze od 250°C do 350°C przez czas od 1 do 3 godzin.

Figura 2 przedstawia schemat blokowy przebiegu procesu szczególnie odpowiedniego do wytwarzania drutów i prętów. Stop miedzi według wynalazku odlewa się 30 dowolnym odpowiednim sposobem i wyciska się 32 do postaci pręta o pożądanym kształcie przekroju poprzecznego, korzystnie przekrój poprzeczny jest kołowy. Wyciskanie na gorąco odbywa się w temperaturze pomiędzy 700°C i 1030°C, a korzystnie w temperaturze pomię dzy 930°C i 1020°C.

Wyciśnięty pręt jest hartowany 34 i następnie ciągniony na zimno (lub wyciskany na zimno) 36 do redukcji średnicy do 98%. Ciągniony pręt jest następnie wyżarzany 38 w temperaturze od 350°C do 900°C w czasie od 1 minuty do 6 godzin. Kolejne etapy ciągnienia na zimno 36 i wyżarzania 38 mogą być powtarzane co najmniej raz, a następnie prowadzi się ciągnienie na zimno (lub wyciskanie na zimno) 40 do końcowego wymiaru.

Chociaż poszczególne właściwości, takie jak granica plastyczności, odporność na relaksacje naprężeń i przewodność elektryczna są ważne jako oddzielne do scharakteryzowania stopu miedzi odpowiedniego do użycia jako łącznik elektryczny, wartość holistyczna, integrująca wiele odpowiednich właściwości, jest bardziej przydatna. To holistyczne podejście może wykorzystywać wskaźnik Rozwinięcie Funkcji Jakości (Quality Function Deployment), QFD. Wskaźnik QFD jest opracowany do podniesienia jakości projektowania, która ma na celu usatysfakcjonowanie klienta, i następnie przekształcenia żądań klienta na cele projektowe do zastosowania w fazie produkcyjnej. Bada się klienta w celu zidentyfikowania tych właściwości, które są najważniejsze do zastosowań klienta, i ocenia się ważność każdej z tych właściwości. Klient także wskazuje zakres wartości dla każdej z wymaganych właściwości od „rozczarowującej, poprzez akceptowane wartości do „przesadzonej. Metoda QFD jest opisana bardziej szczegółowo w dwóch artykułach Edwina B. Dean'a „Rozwinięcie funkcji jakości z perspektywy korzyści konkurencji (Quality Function Deployment from the Perspective of Competitive Advantage), 1994 i „Zasięg QFD z perspektywy korzyści konkurencji (Comprehensive QFD from the Perspective of Compepetive Advantage), 1995. Oba artykuły do ściągnięcia pod adresem http://mijuno.larc.nasa.gov/dfc/qfd/cqfd.html.

Tabela 1 wskazuje listę właściwości, oszacowania i zakresy dla stopu miedzi przeznaczonego do zastosowania w samochodach, zaś Tabela 2 wskazuje podobne właściwości, oceny i zakresy stopu miedzi do zastosowania w zastosowaniach multimedialnych. „Ocena jest w skali 1 do 10, przy czym 10 oznacza najwyższą wartość właściwości, a 1 oznacza minimalną wartość właściwości.

T a b e l a 1 - Łączniki przemysłowe i samochodowe

Właściwość	Ważność względna	NIEZADOWALAJĄCE Eu(5)	POŻĄDANE Ei(50)	PRZESADZONE E0(95)
1	2	3	4	5
Granica plastyczności	1,0	300 MPa	550 MPa	800 MPa
Relaksacja naprężeń 150°/1000godz.	0,82 0,55	30%	10%	5%
200°/1000godz.	0,27	40%	15%	5%

PL 196 643 B1 cd. tabeli 1

1	2	3	4	5
Moduł sprężystości	0,66	100 GPa	150 GPa	200 GPa
Giętkość Zginanie 90°	0,65 0,325	1 x t	0,5 x t	0 x t z kalibrowaniem
			do gięcia
Zginanie 180°	0,325	2 x t	1 x t	0 x t
Wytrzymałość na rozciąganie	0,59	420 MPa	680 MPa	950 MPa
Przewodność	0,46	40% IACS	75% IACS	90% IACS
Tolerancja granicy plastyczności	0,46	140 MPa	50 MPa	30 MPa

Relaksacja naprężeń ma ogólną względną ważność 0,82. Wartość dla 150°C jest dla klientów dwa razy tak ważna jak dla 200°C, dlatego też względna ważność relaksacji naprężeń w 150°C jest 0,82x0,67=0,55 , a dla 200°C relaksacja naprężeń jest następująca: 0,82x0,33=0,27.

Zagięcia 90° oraz 180° są relatywnie tak samo ważne (oba 0,65x0,5=0,325).

Zagięcie 90° wyznacza się metodą bloku-V, a zagięcie 180° metodą kształtowania stemplem.

T a b e l a 2 - Łączniki multimedialne

Właściwość	Ważność względna	NIEZADOWALAJĄCE Eu(5)	POŻĄDANE Ei(50)	PRZESADZONE E0(95)
Granica plastyczności	1,0	400 MPa	600 MPa	800 MPa
Moduł sprężystości	0,8	90 GPa	180 GPa	180 GPa
Giętkość	0,65
Zginanie 90°	0,325	4 x t	1 x t	0 x t
Zginanie 180°	0,325	5 x t	5 x t	0 x t
Wytrzymałość na rozciąganie	0,6	500 MPa	700 MPa	950 MPa
Relaksacja naprężeń 100°C/1000h	0,5	40%	15%	5%
Przewodność	0,4	3% IACS	30% IACS	60% IACS
Tolerancja granicy plastyczności	0,3	140 MPa	60 MPa	30 MPa

Zagięcia 90° oraz 180° są względnie tak samo ważne (oba 0,65x0,5=0,325).

Zagięcie 90° wyznacza się poprzez metodę bloku-V, a zagięcie 180° metodą kształtowania stempla

Stopy miedzi według wynalazku mogą osiągnąć wartość QFD przewyższającą 50 (pożądane), zarówno dla zastosowań samochodowych i przemysłowych jak i multimedialnych, wskazując, że klient może znaleźć odpowiedni stop miedzi do obu zastosowań.

Chociaż powyżej opisano taśmę ze stopu miedzi ukształtowaną do postaci łącznika elektrycznego, stop i sposób wytwarzania według wynalazku są tak samo odpowiednie do kształtowania w postać ramek wyprowadzeniowych. Ramki wyprowadzeniowe wymagają dobrych wł a ś ciwoś ci gię tkich, ponieważ zewnętrzne prowadnice są zaginane pod kątem 90° do umieszczenia w płytce obwodu drukowanego. Drobnoziarnista struktura i obecność grubych cząstek czyni stop odpowiednim do chemicznego trawienia, procesu stosowanego do kształtowania ramek wyprowadzeniowych.

Chociaż opisano powyżej stop miedzi ukształtowany do taśmy, stop i sposób wytwarzania według wynalazku są także odpowiednie do prętów, drutu i kształtowników do zastosowań elektrycznych.

Założona wysoka sztywność jest zapewniona poprzez wysoki moduł Young'a stopu, około 140 GPa. Wyższa przewodność elektryczna i wysoka wytrzymałość może być osiągnięta kosztem giętkości, poprzez przedłużenie pośredniego walcowania lub ciągnienia do 98% grubości i poprzez dodanie jednego lub więcej pośrednich wyżarzań, w temperaturze od 350°C do 900°C przez od 1 minuty do 6 godzin.

Korzyści ze stopu miedzi według wynalazku wynikają z przykładów, które przedstawiono poniżej.

PL 196 643 B1

P r z y k ł a d 1

Stop miedzi mający skład: 0,55% chromu, 0,10% srebra, 0,09% żelaza, 0,06% tytanu, 0,03% krzemu, 0,03% cyny, a reszta miedź i nieuniknione zanieczyszczenia, był wytopiony i odlany do wlewka. Odlew był obrobiony i walcowany na gorąco w 980°C, hartowany i przerobiony do taśmy o grubości 1,1 mm. Taśmę pocięto na kawałki o długości około 30 mm, zanurzono w kąpieli stopionych soli w 980°C przez 20 sekund i nastę pnie hartowano w wodzie do temperatury pokojowej (zwykle 20°C). Powierzchnie pociętej taśmy były walcowane do usunięcia tlenków powierzchniowych, następnie walcowane na zimno to wymiaru pośredniego 0,45 mm i wyżarzane w 470°C przez 1 godzinę, z następnym wyżarzaniem 390°C przez 6 godzin. Po tym materiał taśmy był walcowany do końcowej grubości 0,3 i poddany wyżarzaniu odprężającemu w 280°C przez 2 godziny.

Końcowy produkt wykazywał następujące właściwości:

Granica plastyczności = 580 MPa

Moduł sprężystości = 145 GPa

Promień zginania 90° 0 x t (metoda bloku V, mikrograficzna obserwacja nie ujawniła żadnych pęknięć)

Promień zginania 180° 0,8 x t (metoda stempla, mikrograficzna obserwacja nie ujawniła żadnych pęknięć)

Relaksacja naprężeń:

-strata 6% naprężeń po poddaniu działaniu 100°C przez 1000 godzin

-spadek 13% naprężeń po poddaniu działaniu 150°C przez 1000 godzin

-strata 22% naprężeń po poddaniu działaniu 200°C przez 1000 godzin

Wytrzymałość na rozciąganie 86 kG/cal² (593 MPa)

Przewodność elektryczna 79% IACS.

Ten stop miał ocenę QFD do zastosowań samochodowych i przemysłowych wynoszącą 54, patrz tabela 12 i do zastosowań multimedialnych 64, patrz Tabela 11.

P r z y k ł a d 2

Siedem stopów miedzi mających składy wskazane w Tabeli 3 wytopiono i odlano jako wlewki 4,5 kg do form stalowych. Po przycięciu, wlewki miały wymiar 102 mm x 102 mm x 44,5 mm. Odlane wlewki były wygrzewane w 950°C przez dwie godziny i następnie walcowane na gorąco w sześciu przejściach do grubości 12,7 mm oraz hartowane w wodzie.

Po wyrównaniu i przewalcowaniu do usunięcia powłoki tlenkowej, stopy walcowano na zimno do nominalnej grubości 1,14 mm i poddano wyżarzaniu rozpuszczającemu w 950°C przez 20 sekund w piecu ze zło ż em fluidalnym, po którym prowadzono hartowanie w wodzie.

Stopy były następnie walcowane na zimno do redukcji grubości o 60% w kilku następujących po sobie przejściach do grubości 0,46 mm, i następnie poddane podwójnemu wyżarzaniu starzejącemu obejmującemu pierwsze statyczne wyżarzanie w 470°C przez jedną godzinę, po którym następowało drugie statyczne wyżarzanie w 390°C przez sześć godzin.

Ta obróbka cieplna utwardziła stopy przy jednoczesnym podniesieniu przewodności powyżej wartości stanu walcowanego na zimno, bez rekrystalizacji mikrostruktury. Stopy były następnie walcowane na zimno do redukcji grubości o 33% do 0,30 mm i poddane wyżarzaniu odprężającemu w 280°C przez dwie godziny. Jak pokazano w Tabeli 4, stopy wedł ug wynalazku osią gnęły nominalną , handlowo zadawalającą, kombinację granicy plastyczności 552 MPa i przewodności elektrycznej 80% IACS.

T a b e l a 3

	Cr	Ti	Si	Ag	Fe	Sn
1	2	3	4	5	6	7
J306	0,32	0,060	0,020	X	X	X
J308	0,50	0,048	0,020	0.046	X	X
J310	0,53	0,057	0,150	0,100	X	X
O	0,30	0,060	0,030	0,100	X	X
E	0,30	0,060	0,030	X	X	X
BT	0,50	0,060	0,030	0,100	0,06	0,01

PL 196 643 B1 cd. tabeli 3

1	2	3	4	5	6	7
BU	0,50	0,060	0,030	X	0,06	0,01
K005	0,30	0,060	0,030	X	X	X
K007	0,40	0,050	0,040	0,100	0,07	0,04
K008	0,54	0,060	0,030	0,100	0,01	X

X - Obecne tylko na poziomie zanieczyszczeń

T a b e l a 4

Stop	Stan	Granica plastyczności MPa	Wytrzymałość na rozciąganie MPa	Wydłużenie (%)	Przewodność (% IACS)
	Walcowany na zimno	427	441	2	44,7
J308	Starzone	496	524	9	84,3
	Wyżarzanie odprężające	545	558	2	83,2

	Walcowany na zimno	427	441	2	41,8
J310	Starzone	496	524	8	79,7
	Wyżarzanie odprężające	558	565	3	77,3

Stopy O i E były obrobione zasadniczo w ten sam sposób jak stopy J308 i J310 z wyjątkiem tego, że walcowanie na gorąco zaczęto po wyżarzaniu ujednoradniającym w 1000°C przez 12 godzin, wyżarzanie rozpuszczające było w 900°C przez 90 sekund w kąpieli soli, a po nim następowało hartowanie w wodzie, zaś starzenie prowadzono w 500°C przez jedną godzinę. Właściwości wytrzymałości na rozciąganie i przewodność uzyskane w stanie po starzeniu, zarówno przy wymiarze 0,2 mm (Proces A) jak i przy wymiarze 0,3 mm (Proces B), wskazują (Tabela 5) wzrost wytrzymałości zapewnionej przez dodatek srebra przy poziomie chromu 0,3%.

T a b e l a 5

Stop	Proces	Granica plastyczności MPa	Wytrzymałość na rozciąganie MPa	Wydłużenie (%)	Przewodność (% IACS)
O	A	466,1	497,1	12	78,6
E	A	435,8	470,9	8	80,3
O	B	459,9	493,0	11	78,1
E	B	444,0	477,8	12	80,3

Stopy BT i BU były obrobione w ten sam sposób, jak stopy O i E, z wyjątkiem tego, że obróbka starzenia obejmowała wyżarzanie dwuetapowe, z pierwszym etapem w 470°C przez jedną godzinę i drugim etapem w 390°C przez sześć godzin. Wytrzymałość na rozciąganie i przewodność były mierzone w stanie po starzeniu i, jak pokazuje Tabela 6, wykazują obniżenie relaksacji naprężeń (wzrost odporności na relaksacje naprężeń) z dodatkiem srebra przy poziomie chromu 0,5%.

T a b e l a 6

Stop	Granica plastyczności MPa	Wytrzymałość na rozciąganie MPa	Wydłużenie (%)	Przewodność (% IACS)	Wartość (%) relaksacji naprężeń na 1000h
					100°C	150°C	200°C
BT	483,3	515,7	9	79,1	2,4	4,8	10,9
BU	484,0	515,7	11	80,0	3,9	7,3	11,7

PL 196 643 B1

P r z y k ł a d 3

Tabele 7A i 7B pokazują jak skład i sposób przeróbki stopu według wynalazku prowadzi do polepszenia giętkości. Jak pokazano w Tabeli 7A, stop według wynalazku J310, po obróbce z wyżarzaniem rozpuszczającym (SHT), ma izotropową giętkość, zaś pozbawiony srebra stop kontrolny J306 nieco anizotropową giętkość. Stop kontrolny K005, gdy jest obrobiony poprzez wyżarzanie w piecu dzwonowym (BA) z pośrednią redukcją poprzez walcowanie na zimno, ma anizotropową i niską giętkość. Oceny giętkości stopów J306, J310 i K005 w Tabeli 7A dokonano za pomocą metody stempla, która dawała co najmniej 0,5 wyższe wartości giętkości niż metoda bloku V.

Stopy K007 i K005 były obrobione poprzez etapy ujednorodnienia w temperaturach od 850°C do 1030°C i od jednej do 24 godzin, walcowanie na gorąco w temperaturze od 600°C i 1000°C, a następnie hartowane przy szybkości chłodzenia od 50°C do 1000°C na minutę. Po tych etapach następowało walcowanie na zimno do 99% z jednym lub dwoma wyżarzeniami pośrednimi w piecu dzwonowym, w temperaturze od 350°C do 500°C przez 10 godzin (typowy proces BA). Tabela 7B ukazuje, że przy typowym procesie BA, stop zawierający srebro K007 ma lepszą giętkość. Ocena giętkości stopów wskazana w Tabeli 7B była prowadzona za pomocą metody bloku V.

Tabela 7B wskazuje, że lepszą giętkość uzyskano dla stopów według wynalazku K007 i K008 w porównaniu z handlowym stopem K005, gdy oba był y obrobione poprzez typowy proces wyż arzania dzwonowego (BA) lub poprzez wyżarzanie rozpuszczające (SHT). Lepszą zdolność do kształtowania poprzez gięcie i izotropowe wartości, uzyskano w nowym procesie wyżarzania rozpuszczającego (SHT) względem typowego procesu wyżarzania dzwonowego (BA).

T a b e l a 7A

Stop	Proces	Granica plastyczności MPa	Wytrzymałość na rozciąganie MPa	Wydłużenie (%)	Przewodność (% IACS)	90° MBR/t GW/BW	%SR 150°C/1000h
J310	SHT	558	565	3	77,3	1,2/1,2	14
J306	SHT	538	552	3	78,2	1,2/0,8	Nie testowane
K005	BA	496	558	10	86,9	1,6/2,6	30

T a b e l a 7B

Stop	Proces	Granica plastyczności MPa	Wytrzymałość na rozciąganie MPa	Wydłużenie (%)	Przewodność (% IACS)	90° MBR/t GW/BW	%SR 150°C/1000h
K005	BA	538	579	10	84,5	1,7/4,0	Nie testowane
K007	BA	538	538	10	80,2	0,5/2	Nie testowane
K005	SHT	510	538	8	81,4	0,5/0,5	12
K008	SHT	538	558	8	81,9	0/0	15

Obliczenia wspierające ocenę jako funkcję wartości zmierzonych ilustrują, że osiągniecie wymagań przez różne stopy lub obróbki powinno być mierzalne.

W tym celu mogą być zastosowane S-kształtne funkcje matematyczne. Ocena osiągnięć powinna być niska, na przykład 5%, w granicy rozczarowującej. W pobliżu wartości pożądanej ocena powinna osiągać około 50%, i powinna wykazywać stromy wzrost lub obniżenie przy małych zmianach mierzonej wartości. W granicy przesadzonej wymagania są ponad możliwość spełnienia. Ocena powinna osiągać 95%. Dalsze polepszenia nie mogą wiele poprawić satysfakcji klienta. Zmiany właściwości powinny powodować tylko małe zmiany oceny. Do tego celu zastosowano wyskalowaną funkcję arctan w(f(x)). Funkcja jest ograniczona do najniższej (xmin) i najwyższej (xmax) danej wartości. Tutaj oceny w(f(x)) są ustalone odpowiednio na zero lub 100%. Pomiędzy tymi wartościami, dla oceny f(x) dwa dane punkty nadają funkcji kształt esowaty.

F(x) = 50 + (100/B) • arctan(c1 • (x+c2))

Stałe c1 i c2 są obliczone z dwóch ocen ustalonych przez (x1,f(x1)) i (x2,f(x2)). Te ustawienia są dokonane poprzez decyzje o odpowiednich charakterystykach oceny.

PL 196 643 B1 w(f(x)) = W(f(Xmin))+(w(f(Xmax))- W(f(Xm_in)))-(f(x)- f(Xmin)) /(f(Xmax) - f(Xnin))

Gdzie x jest rzeczywistą wartością rozpatrywanej właściwości, w(f(x)) daje ocenę tej właściwości.

Holistyczne oceny dla całości właściwości są osiągane poprzez nnożenie ocen każdej z rozpatrywanych właściwości przez wyznaczoną wartość, daną przez QFD jej względnej ważności. Te wyniki są sunowane i dzielone przez sunę wszystkich wartości względnych ważności.

Poprzez to, całkowita ocena osiągów jest podana jako wartość procentowa względen wartości całkowicie przesadzonej 100%. Idealne rozwiązanie (cel) określa wynik około 50%. Całkowita ocena jest użytecznyn narzędzien do porównywania stopów i obróbek jak najbardziej obiektywnie. Wartości użyteczne do zastosowań nultinedialnych są podane w Tabeli 8, a do zastosowań w sanochodach w Tabeli 9.

T a b e l a 8

QFD - Rachunek dla zastosowań nultinedialnych

Właściwość	Ustawienia	Wyliczone stałe	Wyniki wyrównane
x1	f(x1)	x2	f(x2)	xmin	xmax	w (fxmin)	w (fxmax)	c1	c2	X	w(f(x))
Granica plastyczności (MPa)	400	5	600	50	150	1000	0	100	0,03157	-600	600	50,15
Moduł sprężystości podłużnej (GPa)	90	5	130	50,0001	90	220	0	100	0,1578	-130	130	48,51
Giętkość I (1)	4	5	1	50,0001	0	5	100	0	-2,105	-1	1	56,31
Giętkość II (1)	5	5	2	50,0001	0	6	100	0	-2,105	-2	2	52,06
Wytrzymałość na rościąganie (MPa)	500	5	700	50,0001	300	1200	0	100	0,03157	-700	700	49,74
Relaksacja naprężeń (%)	40	5	15	50,0001	2	70	100	0	0,2526	-15	15	48,95
Tolerancja granicy plastyczności (MPa)	140	5	60	50,0001	10	100	100	0	-0,07892	-60	60	52,82
Przewodność (% IACS)	3	5	30	50,0001	5	80	0	100	0,2338	-30	30	48,95

T a b e l a 9

QFD - Rachunek dla zastosowań sanochodowych i nultinedialnych : Paranetry

Właściwość	Ustawienia	Wyliczone stałe	Wyniki wyrównane
x1	f(x1)	x2	f(x2)	xmin	xmax	w (fxmin)	w (fxmax)	c1	c2	x	w(f(x))
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Granica plastyczności (MPa)	300	5	550	50	150	1000	0	100	0,02526	-550	550	49,82
Relaksacja naprężeń I (%)	10	50,0001	40	5	2	70	100	0	-0,2105	-10	10	59,04
Relaksacja naprężeń II (%)	15	50,0001	30	5	2	70	100	0	-0,4209	-15	15	52,36
Moduł sprężystości podłużnej (GPa)	100	5	200	95	90	220	0	100	0,1263	-150	150	49,68
Giętkość I (1)	0	95	1	5	0	5	100	0	-12,63	-0,5	0,5	52,35
Giętkość II (1)	2	5	0	95	0	5	100	0	-6,314	-1	1	52,00
Wytrzymałość na rozciąganie (MPa)	420	5	680	50,0001	250	1200	0	100	0,02428	-680	680	49,72

PL 196 643 B1 cd. tabeli 9

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Przewodność (% IACS)	40	5	75	50,0001	5	100	0	100	0,1804	-75	75	52,45
Tolerancja granicy plastyczności (Mpa)	140	5	50	50	10	200	100	0	-0,07015	-50	50	54,58

Tabela 10 przedstawia, że stop miedzi mający nominalne wymagane właściwości, które podano w Tabeli 2, ma ocenę QFD wynosząc ą 51. Tabela 11 przedstawia stop miedzi z Przykł adu 1, który ma wartość QFD wynoszącą 54 dla zastosowań samochodowych i przemysłowych.

Stop według wynalazku jest szczególnie odpowiedni do zastosowań pod maską samochodów, gdzie może on być poddawany działaniu podwyższonych temperatur, jak również stosunkowo wysokim prądom elektrycznym, wytwarzającym ciepło zgodnie z I²R. Ponadto, stop jest użyteczny do zastosowań multimedialnych, takich jak w komputerach lub telefonach, gdzie temperatury pracy są niższe, zwykle rzędu maksimum 100°C, i przekazywane są sygnały o stosunkowo niskich natężeniach prądu.

Jest oczywiste, że wynalazek dostarcza stop miedzi, który charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i wysoką przewodnością elektryczną, co jest szczególnie odpowiednie do zastosowań na łączniki elektryczne i całkowicie spełnia cele, wymagania oraz zapewnia korzyści wymienione wcześniej. Chociaż wynalazek jest opisany w odniesieniu do szczególnych przykładów wykonania i ich realizacji, w ś wietle poprzedzają cego opisu oczywiste są dla znawców w tej dziedzinie liczne alternatywy, modyfikacje i warianty. Odpowiednio zatem, zamiarem jego jest objęcie wszystkich takich alternatyw, modyfikacji i wariantów, które mieszczą się w istocie i szerokim zakresie załączonych zastrzeżeń.

T a b e l a 10 - Ocena osiągnięć - Zastosowania multimedialne

Właściwość	Parametr	Zmierzona wartość	Ocena	Cenność względna	Osiągi
Granica plastyczności	MPa	600,00	50,15	1,00	50,15
Moduł sprężystości podłużnej	GPa	130,00	48,51	0,80	38,81
Zginanie l	MBR/t	1,00	56,31	0,325	18,30
Zginanie II	MBR/t	2,00	52,06	0,325	16,92
Wytrzymałość na rozciąganie	MPa	700,00	49,74	0,60	29,84
Relaksacja naprężeń	% straty przy 200°/1000h	15,00	54,03	0,50	27,02
Przewodność	%IACS	30,00	48,95	0,40	19,58
Tolerancja granicy plastyczności	MPa	60,00	52,82	0,30	15,85
				Całkowite osiągi	216,46
				Maksimum	425,00
				Całkowita ocena	51

T a b e l a 11 - Przykład 1 Ocena stopów - Zastosowania multimedialne

Właściwość	Parametr	Zmierzona wartość	Ocena	Ważność względna	Osiągi
1	2	3	4	5	6
Granica plastyczności	MPa	580,00	31,33	1,00	31,33
Moduł sprężystości podłużnej	GPa	145,00	88,70	0,80	70,96

PL 196 643 B1 cd. tabeli 11

1	2	3	4	5	6
Zginanie l	MBR/t	0,00	100,00	0,325	32,50
Zginanie II	MBR/t	0,80	94,85	0,325	30,83
Wytrzymałość na rozciąganie	MPa	593,00	6,96	0,60	4,18
Relaksacja naprężeń	% Strat 200⁰/1000h	6,00	95,72	0,50	47,86
Przewodność	% IACS	79,00	99,94	0,40	39,98
Tolerancja granicy plastyczności	MPa	60,00	52,82	0,30	15,85
				Całkowite osiągi	273,47
				Maksimum	425,00
				Całkowita ocena	64

T a b e l a 12 - Przykład 1 Ocena stopów - Zastosowania samochodowe

Właściwość	Parametr	Zmierzona wartość	Ocena	Wartość względna	Osiągi
Granica plastyczności	MPa	580,00	71,76	1,00	50,15
Relaksacja naprężeń l	% Strat 150°/1000h	13,00	36,75	0,55	38,81
Relaksacja naprężeń II	% Strat 200⁰/1000h	22,00	9,73	0,27	18,30
Moduł sprężystości podłużnej	GPa	145,00	49,68	0,66	16,92
Zginanie l	MBR/t	0,00	100,00	0,325	29,84
Zginanie II	MBR/t	0,80	82,59	0,325	27,02
Wytrzymałość na rozciąganie	MPa	593,00	11,68	0,59	19,58
Przewodność	% IACS	79,00	74,42	0,46	15,85
Tolerancja granicy plastyczności	MPa	50,00	54,48	0,46	25,11
				Całkowite osiągi	251.94
				Maksimum	462.70
				Całkowita ocena	54

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Stop miedzi, zawierający chrom i wybrane inne pierwiastki stopowe, znamienny tym, że zawiera, wagowo, od 0,15% do 0,7% chromu, od 0,005% do 0,3% srebra, od 0,01% do 0,15% tytanu, od 0,01% do 0,10% krzemu, do 0,2% żelaza, do 0,5% cyny, i reszta miedź oraz nieuniknione zanieczyszczenia.

2. Stop miedzi według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera, wagowo, od 0,25% do 0,6% chromu, od 0,015% do 0,2% srebra, od 0,01% do 0,10% tytanu, od 0,01% do 0,10% krzemu, mniej niż 0,1% żelaza, do 0,25% cyny, i reszta miedź oraz nieuniknione zanieczyszczenia.

3. Stop miedzi według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zawiera maksimum 0,065% tytanu.

4. Stop miedzi według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zawiera minimum 0,05% tytanu.

PL 196 643 B1

5. Stop miedzi według zastrz. 2, znamienny tym, że zawiera, wagowo, od 0,3% do 0,55% chromu, od 0,08% do 0,13% srebra, od 0,02% do 0,65% tytanu, od 0,02% do 0,05% krzemu, od 0,03% do 0,09% żelaza, mniej niż 0,05% cyny, i reszta miedź oraz nieuniknione zanieczyszczenia.

6. Stop miedzi według zastrz. 1 albo 2 albo 5, znamienny tym, że stosunek wagowy żelaza do tytanu, Fe:Ti, jest od 0,7:1 do 2,5:1.

7. Stop miedzi według zastrz. 6, znamienny tym, że stosunek wagowy Fe:Ti jest od 0,9:1 do 1,7:1.

8. Stop miedzi według zastrz. 1 albo 2 albo 5, znamienny tym, że co najmniej część żelaza jest zastąpiona kobaltem w stosunku wagowym 1:1.

9. Stop miedzi według zastrz. 1 albo 2 albo 5, znamienny tym, że ma wartość Rozwoju Funkcji Jakości, QFD, dla zastosowań do samochodów i multimedialnych wyższą niż 50.

10. Stop miedzi według zastrz. 1 albo 2 albo 5, znamienny tym, że zawiera od 0,05% do 0,2% wagowych magnezu.

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że odlewa się (10', 30) stop miedzi zawierający od 0,005% do 0,3% srebra, od 0,01% do 0,15% tytanu, od 0,01% do 0,10% krzemu, do 0,2% żelaza, do 0,5% cyny.

13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że przeróbkę na gorąco odlanego stopu prowadzi się jako walcowanie na gorąco (16) w temperaturze od 750°C do 1030°C do postaci półproduktu, a pomiędzy walcowaniem na gorąco (16) i przeróbką na zimno (20) prowadzi się wyżarzanie rozpuszczające (14) w temperaturze od 850°C do 1030°C przez od 10 sekund do 15 minut, po którym poddaje się półprodukt hartowaniu (18) od temperatury przewyższającej 850°C do niższej niż 500°C.

14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że walcowanie na gorąco (16) prowadzi się w temperaturze pomiędzy 900°C i 1020°C i po nim prowadzi się hartowanie w wodzie.

15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że w wyżarzaniu rozpuszczającym (14) wyżarza się półprodukt w temperaturze od 900°C do 1000°C przez od 15 sekund do 10 minut.

16. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że półprodukt poddaje się wyżarzaniu starzejącemu (22) a następnie poddaje się półprodukt drugiemu wyżarzaniu starzejącemu (24), przy czym drugie wyżarzanie starzejące (24) prowadzi się w temperaturze od 300°C do 450°C w czasie od 1 godziny do 20 godzin.

17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że pierwsze wyżarzanie starzejące (22) prowadzi się w temperaturze od 350°C do 550°C w czasie od 1 godziny do 10 godzin.

18. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że po pierwszym wyżarzaniu starzejącym (22) poddaje się półprodukt walcowaniu na zimno (26) i wyżarzaniu odprężającemu (28).

19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że walcowanie na zimno (26), następujące po pierwszym wyżarzaniu starzejącym (22), prowadzi się do redukcji grubości o od 10% do 50%, a wyżarzanie odprężające (28) prowadzi się w temperaturze od 200°C do 500°C przez czas od 10 sekund do 10 godzin.

20. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że po drugim wyżarzaniu starzejącym (24) poddaje się półprodukt walcowaniu na zimno (26) i wyżarzaniu odprężającemu (28).

21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że walcowanie na zimno (26) następujące po drugim wyżarzaniu starzejącym (24), prowadzi się do redukcji grubości o od 10% do 50%, a wyżarzanie odprężające (28) prowadzi się w temperaturze od 200°C do 500°C przez czas od 10 sekund do 10 godzin.

22. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że przeróbkę na gorąco (32) odlanego stopu w temperaturze od 700°C do 1030°C prowadzi się jako wyciskanie stopu miedzi do postaci półproduktu będącego prętem.

23. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że wyciskanie na gorąco prowadzi się w temperaturze pomiędzy 930°C i 1020°C, a po nim poddaje się pręt hartowaniu w wodzie.

PL 196 643 B1

24. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że przerobiony pręt poddaje się ciągnięciu (36) przy redukcji grubości do 98%, a następnie poddaje się go wyżarzaniu starzejącemu (38) w temperaturze od 350°C do 900°C przez czas od 1 minuty do 6 godzin.

25. Sposób według zastrz. 24, znamienny tym, że przeróbkę na zimno (36) i wyżarzanie starzejące (38) powtarza się dodatkowo co najmniej jeden raz.

26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że po wyżarzaniu starzejącym (38) pręt ciągnie się na zimno (40) do redukcji grubości do 98%.

27. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że jako przeróbkę na gorąco w temperaturze od 750°C do 1030°C prowadzi się walcowanie na gorąco (16) stopu miedzi do postaci taśmy, a pomiędzy walcowaniem na gorąco (16) i przeróbką na zimno (20) poddaje się taśmę wyżarzaniu rozpuszczającemu (14) w temperaturze od 850°C do 1030°C przez od 10 sekund do 15 minut, po którym poddaje się taśmę hartowaniu (18) od temperatury przewyższającej 850°C do niższej niż 500°C.

28. Sposób według zastrz. 27, znamienny tym, że taśmę poddaje się wyżarzaniu starzejącemu (22), które prowadzi się w temperaturze od 350°C do 550°C przez czas od 1 godziny do 10 godzin.

29. Sposób według zastrz. 28, znamienny tym, że wyżarzanie starzejące (22) prowadzi się w temperaturze od 400°C do 500°C, a po nim poddaje się taśmę drugiemu wyż arzaniu starzejącemu (24) w temperaturze od 350°C do 420°C.

30. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że po wyżarzaniu starzejącym (22, 24) poddaje się taśmę walcowaniu na zimno (26) a następnie wyżarzaniu odprężającemu (28).

31. Sposób według zastrz. 30, znamienny tym, że walcowanie na zimno (26) następujące po pierwszym wyżarzaniu starzejącym (22) prowadzi się do redukcji grubości od 10% do 50%, a wyżarzanie odprężające (28) prowadzi się w temperaturze od 200°C do 500°C przez czas od 10 sekund do 10 godzin.

32. Sposób wytwarzania półwyrobu ze stopu miedzi, polegający na odlewaniu, przeróbce na gorąco, chłodzeniu i przeróbce na zimno przedzielonej co najmniej jednym wyżarzaniem, znamienny tym, że odlewa się (10, 10') stop miedzi zawierający wagowo od 0,15% do 0,7% chromu, resztę miedź i nieuniknione zanieczyszczenia, poprzez proces ciągły jako taśmę o grubości od 10,2 mm do 25,4 mm, a następnie walcuje się na zimno (12) stop miedzi do taśmy o grubości odpowiedniej do wyżarzania rozpuszczającego (14), któremu następnie poddaje się taśmę w temperaturze pomiędzy 850°C i 1030°C przez od 10 sekund do 15 minut, a po wyżarzaniu rozpuszczającym (14) hartuje się (18) taśmę od temperatury przewyższającej 850°C do niższej niż 500°C, zaś następnie poddaje się ją przeróbce na zimno do redukcji grubości o od 40% do 80%, po której wyżarza się taśmę ze stopu miedzi w pierwszym wyżarzaniu starzejącym (22) w temperaturze od 350°C do 900°C przez czas od 1 minuty do 10 godzin.

33. Sposób według zastrz. 32, znamienny tym, że stop miedzi odlewa się (10') jako prostopadłościenny wlewek, który walcuje się do taśmy poprzez walcowanie na gorąco (16), przed poddaniem go przeróbce na zimno obejmującej walcowanie na zimno (12).

34. Sposób według zastrz. 33, znamienny tym, że poprzez walcowanie na zimno (12) redukuje się grubość taśmy o od 25% do 90%.

35. Sposób według zastrz. 34, znamienny tym, że po walcowaniu na zimno (12) poddaje się taśmę wyżarzaniu odprężającemu w temperaturze od 200°C do 500°C w czasie od 10 sekund do 10 godzin.

36. Zastosowanie stopu miedzi, zgodnie z zastrz. 1- 8, do kształtowania łącznika elektrycznego.

37. Zastosowanie stopu miedzi, zgodnie z zastrz. 1- 8, do kształtowania ramki wprowadzeniowej.

38. Zastosowanie stopu miedzi, zgodnie z zastrz. 1 albo 2 albo 5, do kształtowania pręta.

39. Zastosowanie stopu miedzi, zgodnie z zastrz. 1 albo 2 albo 5, do kształtowania drutu.