[发明专利]一种耐高温超高强高弹、耐应力松弛铜合金及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及有色金属加工技术领域，具体涉及一种耐高温超高强高弹、耐应力松弛铜合金及其制备方法及应用。本发明提供的铜合金通过各合金元素间协同作用对铜合金成分和微观组织进行调控，得到了优异的耐高温、超高强度、高弹和耐应力松弛的综合性能，完全满足5G通讯、航天航空或智能终端中高端电子元器件精密接插端子对铜合金的使用要求。

技术领域

本发明涉及有色金属加工技术领域，具体涉及一种耐高温超高强高弹、耐应力松弛铜合金及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代化科学技术的发展，电子、通讯及汽车行业均处于高速发展阶段，对接插件和连接器等弹性元件用铜基弹性合金的需求量日益增加。同时，也对铜基弹性合金的性能提出了更加苛刻的要求，如合金要求具有高强度、高弹性、高抗应力松弛性能和高疲劳强度等性能，尤其要求合金在200℃以上长时间或400℃短时间具有优异的插拔力，以保证元器件的正常工作。

目前国内市场上铜基弹性合金主要以锡磷青铜和铍青铜等材料为主，由于锡磷青铜合金的弹性性能和抗应力松弛性能较差，大多数应用于对弹性性能要求较低的使用环境中。铍青铜作为有色金属材料弹性之王，具有其他材料不可比拟的性能优势，但由于铍对人的健康和环境具有严重的损害作用，且铍青铜合金的加工工艺复杂和实际生产难度大，尤其该合金在超过150℃环境下长时间工作时，合金的抗应力松弛性能降低明显，具体为150℃工作1000小时后，下降到原来的75％左右，造成弹性元器件的失效。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种耐高温超高强高弹、耐应力松弛铜合金及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种耐高温超高强高弹、耐应力松弛铜合金，包括以下质量百分比的元素组分：Ni 15～22％，Mn 15～22％，Al 0.5～2.0％，微合金元素0.02～0.6％，余量为Cu；

所述Ni和Mn的质量比为(1～1.47)：1；

所述微合金元素包括Si、Fe、B、Ti、Cr和Zr中一种或两种；

按体积百分比计，所述铜合金包括以下织构组织：

100织构组分的百分比为5～10％；

110织构组分的百分比为25～45％；

111织构组分的百分比为15～25％；

112织构组分的百分比为20～40％；

所述铜合金包括Ni₃Al相和NiMn相；

所述Ni₃Al相的粒径为10～20nm，析出密度为1×10²⁰～5×10²⁰m^-3；

所述NiMn相的粒径为5～10nm，析出密度为1×10²³～5×10²³m^-3。

优选的，当所述微合金元素包括Si时，所述Si的质量百分比为0.05～0.5％；

当所述微合金元素包括Fe时，所述Fe的质量百分比为0.02～0.1％；

当所述微合金元素包括B时，所述B的质量百分比为0.005～0.05％；

当所述微合金元素包括Ti时，所述Ti的质量百分比为0.05～0.1％；

当所述微合金元素包括Cr时，所述Cr的质量百分比为0.05～0.5％；

当所述微合金元素包括Zr时，所述Zr的质量百分比为0.05～0.2％。