[发明专利]一种含铌过渡层的钛铜精密复合带卷及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含铌过渡层的钛铜精密复合带卷及其制备方法，所述复合带卷包括基层和复合于基层单侧表面或双侧表面上的覆层，在所述基层和覆层之间还设有过渡层；所述过渡层采用的原料为纯铌；所述覆层采用的原料包括纯铜和加工高铜合金中的至少一种；所述基层采用的原料包括纯钛和钛合金中的至少一种；所述基层的厚度为0.1‑1.0mm，所述覆层的单层厚度为0.01‑0.35mm，所述过渡层的单层厚度不超过5μm。所述制备方法包括制备组合卷、制备复合卷坯、首次退火、精密轧制、二次退火和制备出目标厚度的复合带卷。本发明所制备的复合带卷无层间开裂问题，且界面结合强度高于现有的钛铜复合带卷。

技术领域

本发明涉及金属复合带卷制备技术领域，具体涉及一种含铌过渡层的钛铜精密复合带卷及其制备方法。

背景技术

钛铜复合带卷兼具钛材的高比强度和铜材的高导电性，能够有效解决航空航天和3C电子等行业对材料减重和导电的双重需求。轧制复合方法是批量制备钛铜复合带卷的有效方法，而该方法在生产钛铜复合带卷时涉及多次退火(如首次退火用于消除复合卷坯出现的加工硬化问题，二次退火用于调控中间卷的力学性能)。钛与铜之间固溶度极小，且在退火时容易在界面处产生脆性的金属间化合物，如TiCu、Ti₂Cu何Ti₃Cu₄等，参见图1。这些脆性的金属间化合物一方面会导致钛铜复合卷材在冷轧时出现层间开裂问题，另一方面会降低成品钛铜复合卷材的界面结合强度，导致其在服役时提前失效。

综上所述，急需一种含铌过渡层的钛铜精密复合带卷及其制备方法以解决现有技术中存在的层间开裂和界面结合强度低的问题。

发明内容

本发明第一目的在于提供一种含铌过渡层的钛铜精密复合带卷，具体技术方案如下：

一种含铌过渡层的钛铜精密复合带卷，包括基层和复合于基层单侧表面或双侧表面上的覆层，在所述基层和覆层之间还设有过渡层；所述过渡层采用的原料为纯铌；所述覆层采用的原料包括纯铜和加工高铜合金中的至少一种；所述基层采用的原料包括纯钛和钛合金中的至少一种；所述基层的厚度为0.1-1.0mm，所述覆层的单层厚度为0.01-0.35mm，所述过渡层的单层厚度不超过5μm。

优选的，所述过渡层铌包括牌号为Nb1和Nb2纯铌中的至少一种。

优选的，所述纯钛包括TA1、TA2、TA3和TA4工业纯钛中的至少一种；所述钛合金包括TA8、TA9、TA10、TB5和TC4钛合金中的至少一种。

优选的，所述纯铜包括C10100～T12400(具体成分参考GB/T 5231-2012)中的至少一种；所述铜合金包括C16200～C19910(具体成分参考GB/T 5231-2012)中的至少一种。

本发明第二目的在于提供一种含铌过渡层的钛铜精密复合带卷的制备方法，具体技术方案如下：

一种所述含铌过渡层的钛铜精密复合带卷的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、制备组合卷

将第一预处理后的覆层原料卷和过渡层原料卷采用合卷机组进行合卷，得到组合卷；所述第一预处理包括将覆层原料卷和过渡层原料卷分别进行酸洗和脱脂处理；

步骤S2、制备复合卷坯

组合卷和第二预处理后的基层原料卷经转向辊进入复合轧机进行室温复合轧制，经收卷后得到复合卷坯；其中，复合轧制的工艺条件为压下量控制在30％-60％，轧制速度为3-5m/min；所述第二预处理包括将基层原料卷进行酸洗；

步骤S3、首次退火

将步骤S2制得的复合卷坯进行首次退火处理，得到退火态复合卷坯；其中，首次退火采用氩气保护连续退火，具体工艺条件为退火温度700-900℃，跑带速度为1.5-5m/min，氩气流量为30-50m3/h；