[发明专利]一种高导电率低锡青铜带的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金熔炼领域，涉及一种青铜带的制备方法，特别是一种高导电率低锡青铜带的制备方法。

背景技术

对电子行业来说，通常希望青铜带具有较高的导电率，以便于制作电气触点、引线框架等。而常用的锡青铜其锡的质量分数通常在3.5～9.0％之间，虽然具有较高的强度、弹性和良好的塑性，但是导电率只有8～17％之间。而要满足电子行业的要求，导电率通常要达到27％以上，也即相当于H70黄铜的导电率。已知H70黄铜的成分中铜占68.5～71.5％，余下为锌及杂质如铅、铁等，且杂质的质量分数小于0.3％。但是如果减小锡青铜中的锡含量以提高电导率，会造成机械强度下降的问题。因此，要提高导电率又要保证抗拉强度基本等于或接近于QSn4-0.3的锡青铜带，必须从成分和工艺两方面提出改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种高导电率低锡青铜带的制备方法，使得制得的青铜带即具有较高的导电率，又能满足抗拉强度的要求。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种高导电率低锡青铜带的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照如下质量分数配制原料：锡2.5～7.0％，磷0.08～0.25％，镍0.10～0.25％，余量为铜和包括质量分数小于0.1％铁的杂质，且所述杂质的质量分数小于0.15％；在熔化炉中将配好的原料熔化，熔化炉内原料温度为1180～1240℃；

(2)利用所述原料进行熔铸，熔铸温度为1140～1200℃，得到青铜带卷坯；

(3)对所述青铜带卷坯进行铣面，然后进行粗轧开坯，得到青铜带卷；

(4)对所述青铜带卷中间退火，退火温度为520～630℃，保温4.5～6小时，然后依次进行酸洗、中轧、低温热处理、表面清洗钝化，最后拉弯矫直后得到高导电率低锡青铜带成品。

现有技术中，铜中的合金添加剂可以增加其强度而降低其导电性.铁和磷是对导电性影响最大的两种添加剂，只要有0.1％的固溶体添加剂，电导率就会下降50％，但是在铜中的铁和磷会形成Fe2P沉淀，由于Fe2P具有良好的关系而加大地改善了导电性。

本发明步骤(1)中采用的青铜带原料配比采用质量分数为0.08～0.25％的磷和杂质中的铁形成Fe2P沉淀不仅改善了青铜的机械强度，而其导电率又下降不多，但是在青铜中添加少量的铁和磷所增加的强度不能满足许多应用领域的要求，而本发明通过增加锡和镍使青铜产品的强度得到进一步的提高，锡是用来增加铜强度的最好添加剂之一，通过对青铜晶粒的控制来改善强度，但是锡添加过多，质量分数超过7.0％后，将大大影响青铜的导电性，所以本发明将锡的质量分数控制在2.5～7.0％，再合理控制青铜合金熔铸和最后处理工艺，从而得到机械性能好，导电性高的青铜产品。其中杂质包括铝、硅、铁、铅、锑等，其中铅的质量分数小于0.02％，铁的质量分数小于0.1％。

步骤(2)熔铸前的步骤为：现将Cu+Ni熔炼，然后加Sn静置，最后浇注，先将Cu和Ni加热到1180～1240℃，使Ni充分溶解，再降温至1140～1200℃加入Sn，静止一段时间后熔铸。

步骤(4)中通过对铸态合金在520～630℃退火，然后快速冷却，改变了合金的晶相，使合金的韧性增加；同时合金的晶相中产生固溶强化，因此经过本发明的退火热处理的青铜合金强度获得大幅度提高。

在上述的高导电率低锡青铜带的制备方法中，作为优选，步骤(1)中所述的原料的质量分数为：锡2.0～3.0％，磷0.1～0.2％，镍0.15～0.20％，余量为铜和包括质量分数小于0.1％铁的杂质。

在上述的高导电率低锡青铜带的制备方法中，所述杂质中包括质量分数小于0.02％的铅和质量分数小于0.05％的铁。

在上述的高导电率低锡青铜带的制备方法中，所述步骤(1)、步骤(2)之间还包括步骤(20)：

将步骤(1)得到的原料搅拌、捞渣、取样分析并调整成分，成分符合要求后将其转入保温炉内，所述保温炉内原料的温度为1140～1200℃。

在上述的高导电率低锡青铜带的制备方法中，所述步骤(20)中的取样分析采用可逐层分析的直读光谱分析仪进行分析。

在上述的高导电率低锡青铜带的制备方法中，步骤(2)中的熔铸工艺采用水平连铸，其工艺参数为拉12.8～14.8mm、停2.5～3.2s、反推1.6～3.2mm，铸造速度为160～190mm/min，青铜带卷坯出口温度380～450℃。