[发明专利]一种提高铜带材强度且不造成各向异性的加工方法

说明书

本发明公开了一种提高铜带材强度且不造成各向异性的加工方法，其特征在于，包括热轧、冷轧、固溶、辊弯变形或弯曲轧制、矫平轧制、成品退火六个工序。本发明提供的一种既能通过冷加工使铜合金带材发生加工硬化进而提高其强度，又不产生各向异性，也不使铜合金带材厚度变薄的加工方法。与常用的铜合金带材精密冷轧工艺及设备相比，本发明所设计的工艺不需要繁琐精密的精度控制，加工道次不受带材厚度限制，可加工宽幅带材，工艺简单，且所设计的设备造价低，能够根据需要对铜合金带材进行多道次加工以产生足够的加工硬化，且不产生织构和各向异性。本发明所设计的加工方法在铜合金带材加工领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于有色金属加工制备领域，具体地，涉及一种提高铜带材强度且不造成各向异性的加工方法。

背景技术

铜镍硅、铜铬锆、铜钛等高端合金常以带材(厚度小于1mm)的形式广泛用于电子接插件、引线框架、连接器等领域。为了提高这些合金带材的强度，需要采用大变形量的加工以造成足够的加工硬化，对于带材而言，加工都是通过轧制进行的。大变形量的轧制会在铜合金带材中造成强烈的加工织构，这会引起带材性能存在明显的各向异性，恶化合金带材的横向塑性。此外，由于经过固溶后的铜合金带材的厚度一般都小于1mm，如果要通过轧制来造成加工硬化，进而提高合金强度，可以利用的变形量都较小。以0.8mm固溶态铜合金带材为例，如果轧制到0.3mm，变形量也只有62.5％，这对于要求高强度的铜合金来说是不够的。厚度如果进一步减薄，则不满足实际应用对于带材的厚度要求，而且厚度太薄时对轧制工艺的控制精度要求很高，所需要的轧制设备造价昂贵。随着电动汽车、人工智能的高速发展，对于上述高端铜合金带材的需求日益增长，尤其是对于没有各向异性或者各向异性弱的带材，需求更为旺盛。所以，需要发展一种新的加工方法以实现既能通过加工硬化来提高铜合金带材的强度，又可同时防止带材性能产生各向异性。

发明内容

基于上述产业发展需求，本发明提供了一种提高铜带材强度且不造成各向异性的加工方法。通过辊弯变形或者二辊弯曲轧制这种加工方法，可以在不使带材厚度变薄的前提下，进行任意变形量的变形来提高铜合金带材的强度，而且不会在带材中造成加工织构，不会恶化合金的横向塑性。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种提高铜带材强度且不造成各向异性的加工方法，包括热轧、冷轧、固溶、辊弯变形或弯曲轧制、矫平轧制、成品退火六个工序，具体如下：

第一步、热轧工序，将均匀化后的铜合金铸锭在800-900℃经5-10道次热轧至10-15mm厚，热轧后合金进行水冷淬火，之后刨去表面氧化皮等缺陷，准备冷轧；

第二步、冷轧工序，将热轧后的铜合金厚板经5-10道次冷轧，轧至厚度0.3-0.8mm；

第三步、固溶工序，根据铜合金的品种，选取特定的固溶温度，将冷轧后的铜合金带材在气垫炉中于880-960℃固溶，为进一步的时效强化做好组织准备；

第四步、选择辊弯变形或者弯曲轧制对固溶后的铜合金带材进行弯曲操作，具体如下：

辊弯变形工序，将固溶后的铜合金带材通过一个直径与合金带材厚度相同的辊子进行辊弯变形加工，从而造成加工硬化，根据不同的加工硬化要求，可采用反复多道辊弯加工；

弯曲轧制工序，将固溶后的铜合金带材通过二辊轧机轧制，轧机的两个辊缝宽度等于带材厚度，但两个辊子直径不同，辊子旋转的角速度相同，从而使合金带材经过轧制后，产生弯曲变形，但厚度不变，根据不同的加工硬化量需求，对合金带材进行多道弯曲轧制，以实现充分提高带材强度的目的；

第五步、矫平轧制工序，将辊弯变形或弯曲轧制后的铜合金带材通过二辊冷轧机进行矫平，该加工道次中铜合金带材厚度不减薄，但通过轧制可恢复其带材的平整度；