[发明专利]一种Cu-Cr-Ti-Zr系合金及铜带制备方法

说明书

本发明涉及一种Cu‑Cr‑Ti‑Zr系合金及铜带加工方法，合金组分含量为：0.1wt.%‑0.8wt.%的Cr，0.01wt.%‑0.20wt.%的Ti，0.001wt.%‑0.2wt.%的Zr，0.002wt.%‑0.20wt.%的Ag，0.02wt.%‑0.07wt.%的Si，0.001wt.%‑0.05wt.%的P，0.02wt.%‑0.20wt.%的Fe，0.005wt.%‑0.10wt.%的Mg；Ni、Mn、Sn、Ce、Zn、Al、Sr、Co中的一种或多种元素，其总含量不超过0.15wt.%；余量为铜和不可避免的杂质。所述铜带加工方法的步骤包括配料、熔炼、铸造、锯切、加热、热轧、固溶、铣面、轧制、时效退火、清洗、性能检测、成品剪切和包装入库。本发明的铜合金材料以及铜带，具有强度高、导电性能优良、弯曲性能以及抗应力松弛性能优良等优势，并且材质的化学成分稳定。

技术领域

本发明属于铜加工技术领域，尤其涉及一种Cu-Cr-Ti-Zr系合金及铜带制备方法。

背景技术

近年来，随着电子信息工程及新能源产业的发展，电连接器作为关键的基础零部件之一被广泛应用。同时电连接器部件在小型化、高通流能力、高插拔次数、耐热性、高安全性、高可靠性等方面要求不断提升，因此对使用的材料有新要求，需要抗拉强度高（Rm≥540Mpa）、导电性好、延伸率高、折弯性能好、应力松弛低等方面具有优异综合性能的铜材，其中抗拉强度Rm≥540Mpa、导电率≥80%IACS、延伸率A50≥9%、90°弯曲R/t=0.5时不产生裂纹、在80-180℃条件下施加初始应力Rp0.2的30%-80%保持100-2400小时的条件下，应力松弛率不大于20%。

因此制备出满足使用要求的电连接器用高性能铜带难度很大，需要对材料进行改性研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种Cu-Cr-Ti-Zr系合金及铜带制备方法，通过对合金成分、生产流程、工艺方法的改造，满足材料具有优异综合性能的要求。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种Cu-Cr-Ti-Zr系合金，合金组分含量为：0.1wt.% -0.8wt.%的Cr，0.01wt.% -0.20wt.%的Ti，0.001wt.%-0.2wt.%的Zr，0.002wt.% -0.20wt.%的Ag，0.02wt.% -0.07wt.%的Si，0.001wt.% -0.05wt.%的P，0.02wt.% -0.20wt.%的Fe，0.005wt.% -0.10wt.%的Mg；Ni、Mn、Sn、Ce、Zn、Al、Sr、Co中的一种或多种元素，其总的含量不超过0.15wt.%；余量为铜和不可避免的杂质。

一种铜带加工方法，该加工方法包括如下步骤：

第一步，按照所述Cu-Cr-Ti-Zr系合金的合金组分含量进行配料；

第二步，将第一步所制备的配料进行非真空熔炼，并使用石墨粉或石墨块与脱水木炭混合后对配料进行覆盖，覆盖厚度不小于200mm，在熔炼炉充入保护气体后进行熔炼，直至将配料熔化成1150～1380℃的熔液，然后将所得熔液转入保温炉静置，除去上浮的渣子，接着取样分析其中的元素成分，根据所述合金组分含量进行成分调整，并根据微量元素的烧损情况，补充必要的微量元素，保证熔液成分符合第一步中合金组分含量；

第三步，利用第二步所得的熔液进行铸造，铸造时采用硼砂、碳黑或保护气体对结晶器内熔体进行覆盖；

第四步，在锯床上按照所需长度对第三步所得铸锭进行锯切；

第五步，利用步进式加热炉对第四步锯切后的铸锭进行加热，加热温度780～980℃，加热时长2-6小时，采用阶梯式加热，消除所述的复杂合金在铸造时产生的铸造应力，避免加热时铸锭开裂，保温3-7小时铸锭受热均匀后出炉；

第六步，铸锭在加热出炉后，去除表面氧化皮，在热轧设备上进行铸锭开坯热轧，热轧带坯总加工率≥90％，总道次7-11个，终轧温度不低于620℃，热轧后立即实行在线淬火固溶；