[发明专利]一种多元复合析出强化型高强高导铜合金及其制备方法

权利要求书

1.一种多元复合析出强化型高强高导铜合金，其特征在于合金的成分质量百分比为：Ni含量为3.0~6.0%，Si含量为0.2~1.5%，Zn含量为0.1~0.5%，Cr含量为0.1~0.5%，P含量为0.01~0.1%，不可避免的杂质元素含量总和不高于0.1%，其余为Cu；

所述合金的主要制备加工工艺包括：熔铸、均匀化处理、热轧、双面铣 、粗冷轧、切边、一次在线淬火、预精轧、二次在线淬火、一次精轧、一次时效、二次精轧、二次时效；经上述工艺制备加工后获得抗拉强度大于800MPa、导电率高于50%IACS的多元复合析出强化型高强高导铜合金；且在合金内部形成除δ-Ni₂Si析出相外，还形成同时含有Ni、Si、Cr、Zn和P的复杂析出相；析出相主要有直径为10~30nm的δ-Ni2Si和直径为60~100nm、包含Cu、Ni、Si、Cr和P元素的复杂析出相。

2.如权利要求1所述一种多元复合析出强化型高强高导铜合金，其特征在于添加含量为0.01~0.5%的其它元素，其它元素为Mg、Zr、Ti、B、Al、Co、Fe、Sn和稀土元素。

3.一种如权利要求1或2所述铜合金的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：

（1）熔铸：将按比例配好的纯度大于99.96%的电解Cu、纯度大于99.96%的电解Ni、纯度大于99.99%的多晶Si放入熔炼炉中加热至1250~1350℃，根据需要采取在金属表面覆盖木炭防止氧化措施；待Cu-Ni-Si完全熔化后，再将纯度大于99.99%的纯Cr块、CuP14中间合金和65黄铜加入金属液中；将熔炼好的合金熔体静置10~30分钟后除渣，温度保持在1200~1350℃；随后浇铸成扁锭，冷却至室温后，去除表面缺陷；

（2）均匀化处理；扁锭在850~1000℃有保护气氛下保温1~8小时；

（3）热轧；

（4）双面铣：根据需要进行双面铣，以去除热轧后板料表面的缺陷，铣削深度0.1~0.5mm；

（5）粗冷轧；

（6）切边：将粗冷轧后的板材边部切去2~10mm，视边裂情况而定；

（7）一次在线淬火；

（8）预精轧；

（9）二次在线淬火；

（10）一次精轧；

（11）一次时效；

（12）二次精轧；

（13）二次时效。

4.根据权利要求3所述铜合金的制备方法，其特征在于所述的热轧特征为：开轧温度≥850℃，终轧温度≥700℃，热轧道次压下量20~50%，总变形量50~90%。

5.根据权利要求3所述铜合金的制备方法，其特征在于所述的粗冷轧特征为：道次变形量15~40%，总变形量40~90%，轧后厚度为1.0~2.0mm。

6.根据权利要求3所述铜合金的制备方法，其特征在于所述的一次在线淬火特征为：温度900~1000℃，速度1~10m/min；二次在线淬火特征为：温度900~1000℃，速度2~20m/min。

7.根据权利要求3所述铜合金的制备方法，其特征在于所述的预精轧特征为：道次变形量15~50%，总变形量50~90%，轧后厚度为0.5~1.5mm。

8.根据权利要求3所述铜合金的制备方法，其特征在于所述的一次精轧特征为：道次变形量15~35%，总变形量30~80%，轧后厚度为0.1~0.5mm；二次精轧特征在于：道次变形量15~30%，总变形量20~70%，轧后厚度0.05~0.3mm。

9.根据权利要求3所述铜合金的制备方法，其特征在于所述的一次时效和二次时效特征为：罩式炉时效，保护气氛，350~550℃，保温1~5小时。

10.根据权利要求3所述铜合金的制备方法，其特征在于所述的一种复合析出强化型高强高导铜合金经过时效析出后，析出相主要有直径为10~30nm的δ-Ni2Si和直径为60~100nm、包含Cu、Ni、Si、Cr和P元素的复杂析出相；合金最终性能特征为：抗拉强度不小于800MPa、导电率不小于50%IACS。