[发明专利]一种高强度电磁屏蔽铜合金及其制备方法

说明书

本发明特别涉及一种高强度电磁屏蔽铜合金及其制备方法，属于铜合金技术领域。一种高强度电磁屏蔽铜合金，化学成分以质量百分比计包括；Fe：3‑9％，Ni：2‑5％，Al：0.2‑0.5％，稀土金属：0.01‑0.20％，余量为Cu和不可避免的杂质。其通过不同合金元素的添加，有效提高铁元素在铜合金中的溶解度，从而提升铜合金的强度和电磁屏蔽性能，从而得到电磁屏蔽性能＞110dB，电导率＞50％IACS，抗拉强度＞950MPa的高强度电磁屏蔽铜合金。

技术领域

本发明属于铜合金技术领域，特别涉及一种高强度电磁屏蔽铜合金及其制备方法。

背景技术

2020年，我国电解铜产量达到1002.5万吨，铜材产量和消费量均居世界首位，通用铜材的国内满足度达到了96％，但是先进铜合金材料仍依赖于进口。高强电磁屏蔽铜合金，具有导电率高、散热性好，电磁屏蔽的性能，重点应用于超大规模集成电路引线框架，高效宽频5G通信设备，国防军工装备的电子对抗、雷达、大功率微波管，高脉冲磁场导体等，具有广阔的前景，因而受到极大的重视。

目前现有的高强电磁屏蔽铜合金普遍致力于提升自身的电磁屏蔽性能，但电磁屏蔽性能与强度很难做到同时提高。原因主要有两点：(1)铁在铜中的固溶度较小，导致富余的铁在凝固过程中析出粗大的铁相，劣化铸件品质，降低材料性能；(2)铜铁液相具有较大的正溶解热，在液相线下存在亚稳难混溶间隙，铸件中心和边缘成分偏差大，影响铜铁合金性能。因此，如何同时兼顾较高的强度和较高的电磁屏蔽性能，是目前急需解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种高强度电磁屏蔽铜合金及其制备方法，以解决现有技术中高强度电磁屏蔽铜合金无法兼顾较高的强度和较高的电磁屏蔽性能的技术问题。

本发明实施例提供了一种高强度电磁屏蔽铜合金，所述高强度电磁屏蔽铜合金的化学成分以质量百分比计包括；

Fe：3-9％，Ni：2-5％，Al：0.2-0.5％，稀土金属：0.01-0.20％，余量为Cu和不可避免的杂质。

可选的，所述稀土金属包括铜镧合金、铜铈合金及铜钇合金中的任意一种或多种组合。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种如上所述的高强度电磁屏蔽铜合金的制备方法，包括如下步骤：

配置得到原料；

将所述原料经真空熔炼，得到铜合金液，所述铜合金液的化学成分与所述高强度电磁屏蔽铜合金的化学成分相同；

将所述铜合金液经浇铸，得到铸锭；

将所述铸锭经电磁搅拌，得到铜合金圆棒；

以所述铜合金圆棒为电极进行真空自耗电弧熔炼，得到均化铸锭；

将所述均化铸锭经锻造、热轧及冷轧，得到板坯；

将所述板坯经时效处理，得到所述高强度电磁屏蔽铜合金。

可选的，所述真空熔炼前，将真空度预抽至10^-3Pa，而后充入氩气至真空度为0.1-0.9Pa。

可选的，所述铸锭静置5-20s后进行所述电磁搅拌。

可选的，所述电磁搅拌为正转和反转交替进行，所述电磁搅拌的搅拌频率为5-30Hz，所述电磁搅拌的电流为200-300A。

可选的，所述真空自耗电弧熔炼的压力为0.1-5Pa，所述真空自耗电弧熔炼的电弧长度为25-80mm。

可选的，所述铜合金圆棒作为电极时，所述铜合金圆棒周侧预留有50-100mm的间隙层。

可选的，所述热轧的起始温度为1000-1020℃，所述热轧的终轧温度为830-850℃；所述热轧的变形率≥60％；