[发明专利]一种高强高导钛青铜极薄带及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高强高导钛青铜极薄带及其制备工艺，属于高强高导铜合金的相关技术领域，该高强高导钛青铜极薄带的质量百分比组成为：Ti：1.8～5.1％，Si的含量小于0.0019％，余量为Cu和不可避免的杂质。该制备方法依次包括熔铸、均匀化退火、热轧、固溶处理、铣面、多次轧制处理及后处理。本发明经时效处理析出大量均匀分布的第二相粒子，能够阻止位错和晶界的移动来提高强度，时效强化方法作用显著，在提高强度的同时又不致使导电率大幅度下降。冷轧时采用四辊轧机、20辊轧机、组合成形轧机相结合的方式进行轧制，有效减少了加工硬化对轧制过程的影响，又尽可能的减少了轧制道次，省去了轧制后退火处理的工序，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于高强高导铜合金的相关技术领域，涉及一种高强高导钛青铜极薄带及其制备方法。

背景技术

铜及铜合金具有优良的导电性，在电工及电子行业占有重要的地位。但随着科技的发展，对导电材料的要求不再仅是其导电性这一单一性能，而是需要具有高强度、高导电性、高耐磨性等多样综合性能的高性能铜合金。例如，大规模集成电路的引线框架、电动工具的换向器、微波管以及宇航飞行器的元器件等都要求材料在保持优异的导电性能的同时，具有更高的强度。所以，大家在不停探索含有优良综合物理性能和力学性能功效材料——高强高导铜合金。

但是研发高强高导铜合金面临的关键问题是强度与导电性能之间相互对立的关系，即提高铜合金的强度，导电性能会在某种程度上下降。所以怎样使铜合金在保证优良的导电性能的基础上尽可能提高铜合金材料的强度，成为我们需要解决的重要问题。

经检索，中国专利号CN202011109817.4，授权公告日为2021年02月05日，发明创造名称为：一种高强高导铜合金Cu-Cr-Si-Ti的板带制备方法，该申请案的工艺步骤为：(1)工频有芯感应炉制备Cu-Cr-Si-Ti合金铸锭；(2)对Cu-Cr-Si-Ti合金进行铸锭进行热轧和冷轧；(3)对冷轧后的铸锭进行退火处理；(4)对退火处理后的的合金铸锭进行成轧；(5)对成轧后的合金铸锭进行退火处理。该申请案用并没对合金元素Ti固溶后进行时效处理，导致强度偏低，同时轧制后需要多次退火处理，制备过程仍有些繁琐，且耗费能源。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有技术中铜合金强度提高的同时，导电性能会在某种程度上下降；轧制后需要多次退火处理，制备过程繁琐、生产效率低的问题，提供一种高强高导钛青铜极薄带及其制备方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高强高导钛青铜极薄带，该高强高导钛青铜极薄带的质量百分比组成为：Ti：

1.8～5.1％，Si的含量小于0.0019％，余量为Cu和不可避免的杂质。

一种高强高导钛青铜极薄带的制备方法，依次包括熔铸、均匀化退火、热轧、固溶处理、铣面、多次轧制处理及后处理；多次轧制处理依次包括冷轧、清洗脱脂处理及时效处理；多次轧制处理中第一次冷轧采用四辊轧机，单道次轧制变形量为5～25％，总变形量为50～95％，经第一次冷轧后，钛青铜带材厚度为1.0～7mm；多次轧制处理中中间轧制处理的冷轧均采用20辊轧机，工作辊直径为45～55mm，冷轧后钛青铜带材厚度为0.05～0.5mm；多次轧制处理中最后一次冷轧采用组合成形轧机，工作辊直径为30～45mm，单道次轧制变形量为15～35％，总变形量为60～99％；经最后一次冷轧后，钛青铜带材厚度为0.01～0.005mm，最后一次轧制处理不含有时效处理。

进一步，第一次冷轧后钛青铜板带抗拉强度为680～750MPa，屈服强度为650～710MPa，导电率为4～6％IACS，维氏硬度为200～250HV，延伸率为0.4～0.8％；第一次时效处理工艺为：保温温度为370～450℃，保温时间为1～2.5h，保护气氛为纯度99.99％高纯氢气；第一次时效处理后钛青铜板带抗拉强度为850～900MPa，屈服强度为830～890MPa，导电率为10～15％IACS，维氏硬度为290～320HV，延伸率为4～7％。