[发明专利]一种电磁波屏蔽用铜铁合金板线材短流程的制备方法

说明书

一种电磁波屏蔽用铜铁合金板线材短流程的制备方法，它涉及金属加工工艺领域，具体涉及一种铜铁合金板线材的制备方法。本发明的目的是要解决现有方法制备的高铁含量的电磁波屏蔽用Cu‑Fe合金宏观偏析，加工过程中易开裂、制备流程长制备流程长和制备成本高的问题。方法：一、称料；二、熔炼；三、喷射沉积制带坯；四、制备Cu‑Fe合金线材或Cu‑Fe合金板材；五、酸洗；六、热处理，得到电磁波屏蔽用铜铁合金线材或电磁波屏蔽用铜铁合金板材。本发明制备的电磁波屏蔽用铜铁合金线材或电磁波屏蔽用铜铁合金板材中铁的含量高达30％～60％。本发明可获得一种电磁波屏蔽用铜铁合金板线材。

技术领域

本发明涉及金属加工工艺领域，具体涉及一种铜铁合金板线材的制备方法。

背景技术

铜铁合金属于亚稳难混溶合金，当少量弥散相分布于基体时，该合金会表现出特殊的物理和力学性能，该系合金因成本低廉、原材料丰富以及巨大的磁阻效应，在航空汽车和电子工业领域中具有良好的应用前景。低铁含量的铜铁合金板线材，被广泛应用于制备电器工程开关电桥、大规模集成电路引线框架、电阻焊电极等，随着铁含量的逐渐增加，铜铁合金板线材具有优异的磁阻效应，因此被广泛应用于电磁波屏蔽材料。

初级固溶理论认为：两种元素的原子半径及电化学性质越相似，则越容易形成固溶体，但Fe-Cu系却是例外，它们的原子半径几乎相等，化学亲和力或电负性以及其他化学性质都很类似，但在熔点以下的溶解度却很小，平衡状态下，Fe在Cu中的固溶度为2.5wt.％，且随着Fe含量的增加，Cu-Fe合金在凝固过程中极易形成偏析严重的组织，即合金的显微组织主要以初生的富Fe枝晶形式存在于Cu基体中，Fe含量越高，α-Fe枝晶越粗大，宏观偏析的存在，大大阻碍了Cu-Fe合金的生产与应用。铜铁合金板线材传统的制备方式为，熔铸成锭坯，然后通过挤压、轧制、拉拔等塑性变形方式加工成各种尺寸与规格的板材或线材，对于Fe含量低于30wt.％的Cu-Fe合金，可以采用传统的方法制备，但对于铁含量达30～60wt.％的电磁波屏蔽用Cu-Fe合金，采用该方法存在以下问题：由于较高的Fe含量，其极易宏观偏析，使得熔铸与加工难度很大，锭坯制作的成功率较低；随着Fe含量增加，合金的变形抗力增加迅速，加工过程中极易开裂，不得不增加变形次数来达到变形效果，这增加了制备流程，降低了生产效率，增加了制备成本。

发明内容

本发明的目的是要解决现有方法制备的高铁含量的电磁波屏蔽用Cu-Fe合金宏观偏析，加工过程中易开裂、制备流程长制备流程长和制备成本高的问题，而提供一种电磁波屏蔽用铜铁合金板线材短流程的制备方法。

一种电磁波屏蔽用铜铁合金板线材短流程的制备方法是按以下步骤完成的:

一、称料：

按照成分配比称取纯铜和纯铁，得到原材料；

步骤一中所述的原材料中纯铁的质量分数为30％～60％；

二、熔炼：

使用氩气清洗带机械搅拌装置的高纯石英坩埚炉膛，得到氩气清洗后的高纯石英坩埚；将原材料投入到氩气清洗后的高纯石英坩埚中，再将氩气清洗后的高纯石英坩埚抽真空至3×10^-3Pa，原材料在真空度为3×10^-3Pa的高纯石英坩埚中进行熔炼，熔炼温度为1500℃～1600℃，熔炼过程中进行持续的机械搅拌，熔炼结束后向高纯石英坩埚中通入0.5个大气压的氩气作为保护性气体，得到Cu-Fe合金熔体；

三、喷射沉积制带坯：

在氩气气氛和高纯石英坩埚的内外压差为0.5MPa～0.8MPa的条件下，控制铜辊切向速度为8m/s～20m/s进行喷射沉积，得到Cu-Fe合金带坯；

四、制备Cu-Fe合金线材或Cu-Fe合金板材：

若制备Cu-Fe合金线材是按以下步骤完成的：