[发明专利]一种铜镍锡合金带材的配方及生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜镍锡合金带材的配方及生产工艺。

背景技术

传统的铜基材料铍青铜是一种综合性能优良的弹性合金，但其生产成本较高，且生产过程中存在有毒污染物，严重危害到生产人员的身体健康，使其生产、应用受到制约，所以迫不及待地需要一种能够在性能上代替这种铍青铜且生产过程中不会产生有毒污染物的新型材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以用来替代铍青铜的铜镍锡合金的配方及其生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种铜镍锡合金带材的配方，该合金带材的配方中包括Ni、Sn、Zr和Cu，其中Ni占19.0-21.0%（重量）、Sn占4.0-6.0%（重量）、Zr占0.01-0.05%（重量）、其余为Cu。

一种铜镍锡合金带材的生产工艺，其特征在于：该合金带材的配方中包括Ni、Sn、Zr和Cu，其中Ni占19.0-21.0%（重量）、Sn占4.0-6.0%（重量）、Zr占0.01-0.05%（重量）、其余为Cu，这种铜镍锡合金带材的生产工艺步骤如下：

（1）将上述的配比的原材料加入熔炼炉内，熔炼温度控制在1250±30℃范围内，并选用优质木炭作为覆盖剂；

（2）对熔炼炉内的合金溶液进行脱氧和除渣，其中，脱氧过程中采用沉淀型脱氧剂；

（3）将步骤（2）中处理过的合金溶液转炉至保温炉，保温温度控制在1180±30℃范围内；

（4）采用水平连铸的方法将保温后的合金溶液铸造成同一规格的合金带坯；

（5）将上述的合金带坯收卷成卷状；

（6）固溶处理；

（7）对步骤（6）中固溶处理后的合金带坯进行铣面，以去除表面偏析物；

（8）粗轧开坯；

（9）对粗轧开坯后的合金带坯的两侧边部进行修剪，以去除裂边；

（10）中轧，通过液压AGC系统控制厚度公差；

（11）将步骤（9）、（10）中得到的合金带坯放入真空退火炉中进行再结晶退火处理；

（12）精轧，通过液压AGC系统控制厚度公差；

（13）多级时效处理；

（14）采用抛光刷研磨清洗；

（15）对清洗后的合金带坯进行拉弯矫直处理，以保证其板形和平直度；

（16）按需分切；

（17）包装、入库。

其中，步骤（1）和步骤（3）中均采用双熔沟式铁芯工频感应炉。

其中，步骤（4）中拉铸的牵引速度控制在0.08-0.15m/min，得到的合金带坯的规格为（12-16）mm×（260-340）mm。

其中，步骤（5）中得到的合金带坯卷的重量范围在2500-3200Kg/卷。

其中，步骤（6）中固溶处理的工艺温度为780-850℃、升温时间为3-4h、保温时间为2-3h，并在保温后进行水淬急冷。

其中，步骤（11）中采用带导流孔的钟罩式强对流退火炉，保护气体为氮气，处理程序依次为：升温-保温-升温-保温-降温，整个处理过程的温度控制在650-750℃，升温的总时间控制在4-5h，保温的总时间控制在4-6h，保温结束后随炉冷却至室温。

其中，步骤（13）中的多级时效处理中的每一级中控制工艺温度为350-420℃、升温持续时间为2-3h、保温持续时间为5-8h，保温结束后随炉冷却至室温，这里所述的多级为2-3级。

本发明的有益效果在于：本发明中的铜镍锡合金的配方成分包括镍、锡、锆及铜，具有高强度、高延伸率、高硬度、高弹性、耐应力腐蚀等特性，性能接近铍青铜，可部分替代铍青铜来制造弹性元件；其生产过程中无污染物产生，其生产工艺能够有效地减少过程中的烧损；生产流程短，合金带坯规格尺寸较小，合金带坯质量高，直接进行冷轧，省去热轧工序，提高了生产效率，适合推广应用。

附图说明

附图1为本发明中的铜镍锡合金带材的生产工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：

本发明的铜镍锡合金带材的配方中包括Ni、Sn、Zr和Cu，其中Ni占19.0-21.0%（重量）、Sn占4.0-6.0%（重量）、Zr占0.01-0.05%（重量）、其余为Cu。

如附图1所示，上述的铜镍锡合金带材的生产工艺步骤如下：