[发明专利]Cu-Ni-Be合金热机械处理强化工艺

说明书

本发明公开了一种Cu‑Ni‑Be合金热机械处理强化工艺：将Cu‑Ni‑Be合金铸锭加热至960～980℃，保温60～180min；再进行30～60％热挤压成形，热挤压速度0.05～1m/s，然后水冷，热挤压后坯锭入水温度不小于950℃，循环水冷却水温不超过30℃；最后进行470℃×3h时效处理，然后空冷，即可。本发明的优点是：根据Cu‑Ni‑Be合金产品的强化基本原理，设计加热、热挤压或热压、水冷、时效的一体化处理工艺，促进了合金时效析出相的进一步析出，析出相更加细小、均匀、弥散，合金具有良好的综合性能；本发明强化工艺，简化工艺步骤、节省成本，同时使合金获得良好的综合性能。

技术领域

本发明涉及一种高导高强铜合金的强化工艺，特别是一种Cu-Ni-Be合金的强化工艺。

背景技术

高强度高导电性铜合金既具有高的强度和良好的塑性，又具备优良的导电、导热性、耐蚀性、无铁磁性，色泽美丽，在现代工业中有着广泛的用途。常见的高导高强铜合金类型主要有引线框架铜合金、电接触用铜合金、电气化铁路接触线用铜合金等，强化方式一般有合金化法和复合材料法。

常规的Cu-Ni-Be合金产品，生产工艺是铸锭锻造+固溶+水冷+冷变形+时效，工艺过程长，合金固溶时效处理后的金相图如附图1所示；且生产过程中由于工艺流程复杂，也增加了产品的生产成本。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种针对Cu-Ni-Be合金的强化工艺，优化设计产品生产工艺过程，形成对Cu-Ni-Be合金产品新的生产工艺方法。

技术方案：一种Cu-Ni-Be合金热机械处理强化工艺，包括以下步骤：

步骤100：将Cu-Ni-Be合金铸锭加热至960～980℃，保温60～180min；

步骤200：将步骤100处理后的铸锭进行30～60％热挤压成形，热挤压速度0.05～1m/s，然后水冷，热挤压后坯锭入水温度不小于950℃，循环水冷却水温不超过30℃；

步骤300：将步骤200处理后的坯锭进行470℃×3h时效处理，然后空冷，即可。

进一步的，步骤100中，Cu-Ni-Be合金铸锭加热前，先将铸锭经热锻后形成锻坯。

形成锻坯时，步骤200中，将步骤100处理后的锻坯进行30～60％热挤压成形或热压成形，热挤压速度或热压速率0.05～1m/s，然后水冷，热挤压或热压后坯锭入水温度不小于950℃，循环水冷却水温不超过30℃。

形成锻坯时，最佳的，锻坯为圆坯或方坯。

进一步的，步骤100中，加热速率为10℃/min。

进一步的，所述Cu-Ni-Be合金，Ni以纯Ni加入，Be以Cu-Be中间合金加入，合金在非真空感应炉中熔炼，非真空浇铸而成。

进一步的，所述Cu-Ni-Be合金的成分为Ni 1.9wt％、Be 0.38wt％、杂质不超过0.1wt％、余量Cu。

进一步的，步骤200中热挤压变形设备为JH23-63型。

本发明的原理是：对Cu-Ni-Be合金采用加热、热挤压或热压、水冷、时效的一体化处理工艺，合金时效后具有显著的时效强化特性：过饱和固溶体→G-P区(或γ＂)→γ′(过渡相)→γ(稳定相)。强化工艺的实施，控制变形量及变形速度，保证合金入水温度和冷却，充分细化合金晶粒，有效控制时效强化相的析出，使合金获得良好的综合性能。