[发明专利]钼铜合金薄板的冷轧方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钼铜合金薄板的冷轧方法。

背景技术

钼铜合金材料是由一定百分比含量的钼和铜组成的一种复合材料，既具有钼的高强度、高硬度、低膨胀系数等特性，同时又具有铜的高塑性、良好的导电和导热性等特性；因此，在大规模集成电路和大功率微波器件中钼铜合金材料作为基片、嵌块、连接件和散热元件得到迅速发展。但是，经由烧结工艺得到的钼铜材料一般难以达到99.5％以上的相对密度，其力学性能和物理性能较低限制了合金材料的使用；并且，没有经过冷加工的钼铜合金材料产品也存在着平整度不好、表面光洁度不高的问题，因此，钼铜材料需要冷轧工艺来改善其性能。

现有的钼铜合金材料加工的主要技术包括以下几种：

(1)热煅+冷锻处理法；该方法利用锻压机械对钼铜合金坯料施加压力，加工温度高于铜的再结晶温度使其产生塑性变形以获得高密度合金材料，然后按照要求再经过常温锻压得到所需规格材料。

(2)热压+复压精整处理法；该方法在钼铜合金烧结同时施加单向压力，得到相对密度较高的合金，之后为了达到所需尺寸，再对烧结合金材料进行复压。

(3)热轧+复压精整处理法；该方法通过在高于铜的再结晶温度时，对钼铜烧结合金在热轧机上进行轧制来提高合金的密度，然后再根据要求尺寸对钼铜合金进行复压。

然而，仔细分析上述处理方法技术可知，现有钼铜合金的加工处理方法均存在一系列问题，首先涉及的问题就是生产周期过长，一般有2～3道生产工序，以生产厚度为1mm以下的钼铜合金薄板为例，其生产周期至少在2～5天以上；二是能耗高：热锻、热轧、退火等工序须采用大功率的高温加热炉，能耗较高；并且现有技术方法的成品率低，在高温加工时极易产生开裂报废；另外，现有技术方法的使用设备投资大，种类和数量较多，而且多数为大功率和大吨位的加工设备，需要较大的加工场地。

分析上述现有各技术方法存在以上诸多缺陷的主要原因在于：钼铜合金中虽然铜相具有良好的塑性，但钼在100℃以下时脆性很大，因而通常采用热加工来完成钼铜材料的大变形，然而热加工的应用会增加能耗，降低生产效率；并且钼铜两相的力学性能相差悬殊，钼铜材料承受小变形量的加工时，软的铜相先变形，当变形量达到一定数值时，钼颗粒才参与变形，现有这种变形方式容易引起钼铜界面处的断裂，进而引起材料的失效；

另外一点还在于，当钼铜合金用作电子封装材料时，要求材料的厚度较薄，而现有烧结所得合金板坯一般较厚，在制备板坯的烧结过程中其坯料内部杂质元素难以通过挥发和氢气还原彻底去除，导致其塑性较差，而且较厚的板坯需要较多的热加工工序来达到所需厚度，这样也使得板坯在加工过程中易产生加工硬化并导致材料开裂。

因此，如何采用适当的方法使钼铜合金避开热加工工序，并且能够直接通过冷加工得到所需厚度是克服现有技术缺陷的关键，也是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术中钼铜合金薄板生产周期过长，一般有2～3道生产工序，能耗高，成品率低，在高温加工时极易产生开裂报废，并且使用设备投资大，种类和数量较多，多数为大功率和大吨位的加工设备，需要较大的加工场地等缺陷；提供了一种钼铜合金薄板的冷轧方法。该方法能显著提高钼铜合金的冷加工塑性、连续生产周期短、能耗低、生产效率高、设备投资小、占用场地小，适用于大规模工业化生产。

本发明的钼铜合金薄板的冷轧方法，其包括如下步骤：将0.6mm～2.5mm厚度的钼铜合金薄板进行多道次冷轧加工，得到0.05mm～1.4mm厚度的钼铜合金薄板即可；其中，所述的多道次冷轧加工道次压下量为0.01mm～0.8mm；轧制压力为0.1MPa～100MPa；轧制速度为0.1m/s～1m/s。

本发明中，所述的多道次没有特别的限定，本领域技术人员应该知道并可以根据钼铜合金薄板目标厚度、以及实际选用的具体工艺参数等条件按照本领域常规方式确定轧制的具体道次，轧制道次一般为几到几十道次，在某些极端条件下，可能会达到上百道次，实现本发明的最终目的。

本发明中，所述的多道次冷轧加工使用的设备为本领域常规设备，一般为板材轧机。

本发明中，所述的0.6mm～2.5mm厚度的钼铜合金薄板，由下述方法制得：在氢气保护气氛中，将0.2mm～3.0mm厚度的钼铜合金生板坯进行液相烧结即可；其中，所述的液相烧结的条件中烧结温度为1320℃～1450℃；保温时间为1～5小时。