[发明专利]一种低各向异性指数高强Cu-Ni-Si系合金及其制备工艺在审

专利信息
申请号: 201510944624.3 申请日: 2015-12-16
公开(公告)号: CN105525135A 公开(公告)日: 2016-04-27
发明(设计)人: 汪志刚;叶洁云;张迎晖;杨泰胜;齐亮;赵鸿金 申请(专利权)人: 江西理工大学
主分类号: C22C9/06 分类号: C22C9/06;C22F1/08
代理公司: 无锡万里知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32263 代理人: 王传林
地址: 341000 *** 国省代码: 江西;36
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摘要:
搜索关键词: 一种 各向异性 指数 高强 cu ni si 合金 及其 制备 工艺
【权利要求书】:

1.一种低各向异性指数高强Cu-Ni-Si系合金,其特征在于,各组分化学质量百分数如下:Ni:2~3%,Si:0.5~1.0%,Sn:0.1~0.5%,Fe:0.05%~0.1%,Mg:0.1%~0.3%,Zn:0.05%~0.08%,RE:0.2%~0.5%,剩余为Cu和不可避免的杂质,且Ni与Si的质量比为4~5。

2.根据权利要求1所述的一种低各向异性指数高强Cu-Ni-Si系合金,其特征在于,所述RE混合稀土的成分优选钇基离子型稀土中间合金,其中Y含量占50%,La含量占30%,Ce含量占20%。

3.一种如权利要求1所述的低各向异性指数高强Cu-Ni-Si系合金的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:

(1)热轧工艺:根据所设计的各组分化学质量百分比进行熔炼,水平连铸,再对铸件进行热轧得到热轧板,热轧开轧温度为850~950℃,终轧温度为750~850℃,热轧后进行软化退火;

(2)一次冷轧工艺:将步骤(1)中的热轧退火板进行一次冷轧;

(3)低温退火:步骤(2)中冷轧后进行低温退火;

(4)分级固溶处理:对步骤(3)中低温退火板进行快速分级固溶;

(5)二次冷轧工艺:对步骤(4)固溶后的板材进行二次冷轧;

(6)低温时效处理:最后对步骤(5)所得二次冷轧板进行时效处理,时效温度设计在400~500℃,优选430℃~460℃,时效时间为4~6h。

4.根据权利要求3所述的一种低各向异性指数高强Cu-Ni-Si系合金的制备工艺,其特征在于,步骤(2)中热轧退火板的一次冷轧压下率要大于60%,步骤(5)中施加二次冷轧压下率在25~35%之间,优选30%左右,两次总压下率超过85%。

5.根据权利要求3所述的一种低各向异性指数高强Cu-Ni-Si系合金的制备工艺,其特征在于,步骤(3)中低温退火条件为退火温度在100~300℃,保温时间为3~6小时,随炉冷却,所述低温退火在氮气或氩气的气体保护炉中进行,且温度优选200℃,保温时间优选4小时。

6.根据权利要求3所述的一种低各向异性指数高强Cu-Ni-Si系合金的制备工艺,其特征在于,步骤(4)中固溶温度设计在850~900℃,固溶时间60~80s,固溶加热制度设计先快后慢,快速加热速率优选30~50℃/s,慢速加热优选1~5℃/s,临界点优选750℃到800℃。

7.根据权利要求1和权利要求3所述的一种低各向异性指数高强Cu-Ni-Si系合金,其特征在于,合金组织特征为以α-Cu为基体相,平均晶粒直径为40-60μm,基体弥散分布纳米级δ-Ni2Si析出相,且沿横向(垂直于轧向)存在均匀分布的剪切带,基体织构组份满足:

0.6<V(A+G+B)/V(C+S)<1.0

其中V(A+G+B)是该合金板材A({012}<100>)、G(Goss:{011}<100>)、B(Brass:{011}<211>)织构组份所占体积分数之和,V(C+S)是该合金板材C(Copper:{112}<111>)和S({123}<634>)织构组份所占体积分数之和。

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