[发明专利]一种铜镍锡银硼合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铜镍锡银硼合金及其制备方法，该合金由镍、锡、硼、银和铜等组成，该合金的制备方法为通过将上述合金混合后加热成为熔体，然后经转流包进入旋转的水冷铜模内遇冷成为坯料，坯料经过固溶热处理、调幅分解热处理得到成品，该方法突破了多元合金箔材的加工变形面临的技术屏障，同时提升了多元合金箔材的导电率和强度。

技术领域

本发明涉及金属材料加工工艺领域，具体是一种铜镍锡银硼合金及其制备方法。

背景技术

相关技术中的Cu-Ni-Sn多元合金因其高强度、优异的应力松弛性、耐腐蚀性、导热性及导电性等优点，该合金是铍青铜的理想替代材料，不但具有与铍青铜相当的优良的力学性能，还具有铍青铜不具备的良好抗热应力松弛性能以及无毒环保等优点，具有十分广泛的应用前景。

相关技术中的Cu-Ni-Sn多元合金箔材一般采用半连续铸造+多道次轧制变形制备，此类方法存在以下一些问题：

(1)偏析严重

由于较高的Ni与Sn含量，在熔铸过程中极易产生偏析，从而影响后续的塑性变形

(2)变形抗力大

由于合金本身强度较高，因此加工硬化现象严重，这给塑性变形带来了挑战，Cu-Ni-Sn 多元合金箔材加工大多需要多道次轧制与退火配合，同时极易开裂。

(3)制备成本高

由于偏析与变形抗力等问题，使得Cu-Ni-Sn多元合金箔材制备流程较长，生产成本较高。

事实上，上述工艺方法目前全球除了美国Materion Brush公司批量生产外，国内多家企业及日本、欧洲铜加工企业多次试制均未成功，造成了目前美国Materion Brush公司独家垄断本产品的局面。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种铜镍锡银硼合金及其制备方法，该方法突破了多元合金箔材的加工变形面临的技术屏障，同时提升了多元合金箔材的导电率和强度。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种铜镍锡银硼合金，它包括如下质量百分比的元素：镍：14.5％～15.5％、锡：7.5％～8.5％、硼：0.1％～0.7％、银：0.1％～0.3％、杂质总和不超过0.15％、其余为铜。

一种铜镍锡银硼合金的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、将质量百分比为14.5％～15.5％的镍、7.5％～8.5％的锡、0.1％～0.7％的硼、： 0.1％～0.3％的银，总和不超过0.15％的杂质和余量铜混合并加热得到熔体，然后搅拌均匀；

步骤二、将熔体导入转流包内，熔体通过转流包底部的通孔掉落至水冷铜模内；

步骤三、熔体在旋转的水冷铜模内遇冷凝固，所述的水冷铜模为倾斜安装；

步骤四、熔体冷却并凝固后和水冷铜模之间会存在间隙，倾倒水冷铜模便可脱模，然后对脱模后的坯料依次进行固溶热处理、调幅分解热处理，得到成品。

作为本发明的进一步优选，步骤一中，加热温度为1150℃～1350℃。

作为本发明的进一步优选，步骤二中，所述的转流包的外侧设有带有加热功能的保温罩，当持续对转流包进行电加热时，在其外侧的保温罩可以对转流包内的液体金属进行保温处理，避免热量消散太快，减少能量损失。

作为本发明的进一步优选，步骤二中，所述的转流包底部均匀分布的通孔为倾斜状，倾斜方向为向一侧倾斜或向转流包底部的四周方向倾斜，从转流包底部掉落到水冷铜模内的金属不在直线上，增加了金属与水冷铜模的接触面和接触时间。