[发明专利]一种高强耐热耐应力松弛铜合金材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 202110860573.1 申请日: 2021-07-27
公开(公告)号: CN113817932A 公开(公告)日: 2021-12-21
发明(设计)人: 龚留奎;冯宏伟;刘晓彬;黄伟;陈子明;张延松;黄滢秋;董鑫 申请(专利权)人: 中国兵器科学研究院宁波分院;宁波表面工程研究院有限公司;宁波兴业盛泰集团有限公司
主分类号: C22C9/06 分类号: C22C9/06;C22C1/03;C22F1/08;C21D8/02;H01B1/02
代理公司: 宁波诚源专利事务所有限公司 33102 代理人: 袁忠卫;张琳琳
地址: 315103 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 高强 耐热 应力 松弛 铜合金 材料 及其 制备 方法
【说明书】:

本发明涉及一种高强耐热耐应力松弛铜合金材料及其制备方法,一种高强耐热耐应力松弛铜合金材料,其特征在于:按照质量百分比,包括以下组分Ni:1.5~2.2wt.%,Si:0.4~0.6wt.%,Co:0.2~0.3wt.%,Hf:0.4~0.7wt.%,余量为Cu。通过添加Hf元素,在保证导电性能的同时改善了铜合金的高温稳定性,满足了多种导电弹性器件的要求,可适用于电子元器件、汽车工业和海洋输运工业所需的导电弹性耐热器件。

技术领域

本发明属于铜合金材料技术领域,具体涉及一种高强耐热耐应力松弛铜合金材料及其制备方法。

背景技术

高强高导铜合金具有高的强度、优良的导电和导热性能,是载人航天与探月工程、卫星导航系统、核心电子器件、5G等国家重点领域必须的关键基础材料,在电子元器件精密接插端子、新能源汽车连接器、大规模集成电路引线框架、电气化铁路接触网系统、舰载武器装备和航空航天用仪器仪表中的弹性元件中广泛应用。

我国大部分高端高强高导铜合金依赖进口,具有优异性能的Cu-Ni-Si系合金是上述领域相关部件的核心元器件。目前如中国发明专利《一种新型引线框架用的铜镍硅系合金材料及其制备方法》,其专利号为ZL201610872819.6公开了一种引线框架用的铜镍硅系合金材料,其成分(质量分数)为:Ni:0.8~1.8,Si:0.15~0.35,P:0.01~0.05,Mg:0.10~0.15,Fe:0.05~0.1,Cr:0.2~0.4,Zn:0.07~0.15,还至少包括V、Mn、Ti三种元素一种或两种,上述元素为总含量的0.02~0.5,其余为铜。其通过熔炼及铸造、热轧加工、时效处理、铣面、初轧、中轧、在线固溶、精轧、时效处理等工艺处理后得到的合金相比较于高端引线框架材料C70250,具有合金成本低、导电导热性优的优势,但是力学性能相对不足,约600MPa。

又如发明专利《一种高强高弹铜镍硅系合金材料及其制备方法》,其专利号为ZL201610874673.9公开了一种高强高弹铜镍硅系合金材料,按照重量百分比组成为:Ni:0.5~3.0,Co:0.3~3.0,Si:0.25~1.5,Mg:0.01~0.05,B:0.002~0.005,混合稀土(Sc:Y:La=1:3:5)0.02~0.05,其中镍与钴的质量比为0.5~6.0,其余为Cu,其中还至少包括Cr、Ti、Ag、Zr四种元素一种或两种,合金元素总含量为0.02~0.5,其通过熔炼及铸造,热轧,铣面,粗轧,中间退火,中轧,高温快速固溶处理,精轧和时效处理制备得到该材料,该合金材料力学性能优异,从文献《Co元素对Cu-3.0Ni-0.75Si合金软化温度的影响》得知Cu-3.0Ni-0.75Si-0.5Co合金抗软化温度为430℃,Cu-Ag-Cr(Re)合金抗软化温度不大于 500℃[高强高导高耐磨接触线用CuAgCr(Ce)合金组织和性能研究],抗软化性能良好的CuCr1-0.15(Cr:0.5~1.5wt%,Zr:0.02~0.2wt%)合金的抗软化温度约550℃,因此微量混合稀土(0.02~0.05)和微量Ti、Ag、Cr、Zr(0.02~0.5)对合金的抗软化性能的改善限于550℃以下。又如中国发明专利《CuNiSiAl系弹性铜合金的制备方法》,其专利号为ZL201010571290.7公开的制备方法,包括:熔铸、均匀化处理、热轧、固溶处理、冷轧、时效处理、再冷轧等步骤,生产的合金力学性能优异,但导电性能相对一般,约 26.8~30.8%IACS。

CuNiSi系合金在弹性元件中的应用非常广泛,随着工程技术的进步,对材料的综合性能也提出了更高的要求,高温高压条件下的性能指标也变得越来越重要,需要对现有的高强耐热铜合金作作进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术的现状,提供一种高强度、耐应力松弛及耐软化性能的高强耐热耐应力松弛铜合金材料。

本发明所要解决的第二个技术问题是,提供一种上述高强耐热耐应力松弛铜合金材料的制备方法。

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