[发明专利]一种微合金化锡青铜合金的制备方法在审

专利信息
申请号: 201210249351.7 申请日: 2012-07-18
公开(公告)号: CN102747238A 公开(公告)日: 2012-10-24
发明(设计)人: 蔡薇;柳瑞清;王刚;柳羏;谢伟滨;杨胜利;许洪胤;邓予生;吴语 申请(专利权)人: 江西理工大学
主分类号: C22C1/03 分类号: C22C1/03;C22C1/06;C22F1/08
代理公司: 北京中创阳光知识产权代理有限责任公司 11003 代理人: 尹振启;罗巍
地址: 341000 *** 国省代码: 江西;36
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摘要:
搜索关键词: 一种 合金 青铜 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明属于铜合金材料加工技术领域,尤指一种微合金化锡青铜合金的制备方法。

背景技术

随着电子信息、汽车和通讯产业的发展,用于接插件、弹性导电合金用量越来越大。铜基弹性合金由于具有优良的导电、导热性能和良好的机械力学性能,在电器接插件、弹簧、连接器、开关、触头等各种导电弹性元件中得到广泛的应用。

铜基弹性合金是一类具有广阔应用前景的结构功能材料,无论在传统工业还是高新技术、尖端科学领域,其需求量日益剧增,同时对其性能要求越来越高。经过几十年的发展,在发达国家,弹性铜合金产品的开发已达到相当高的水平,而我国在研究和生产上都处于相对落后的地位,常用的铜基弹性合金基本上还是锡磷青铜、锌白铜和黄铜,不仅在数量上,还是在产品质量上还不能适应电子信息、汽车和电子通讯等行业高速发展的需求。

传统的铜基弹性合金锡青铜合金因其具有高的强度、弹性、优良的导电稳定性及热应力松弛性能等优点,是目前广泛使用的高强度、高弹性、高性能铜合金。但是,由于锡青铜合金中Sn含量高,在铸造过程中铸锭产生严重枝晶偏析和Sn的反偏析,导致其塑性加工性能差,目前通用加工方法是水平连铸生产板坯,并在加工变形前铸锭进行长时间高温退火,即均匀化处理(该过程通常需要25~30小时)后才能进行塑性加工。均匀化处理过程的能源消耗大、工艺流程长、生产效率低、生产成本高、不符合现代工业化生产所要求的高效低耗的目标。国内的发明专利CN87100204、CN91105605均采用了真空熔炼,但铸锭的组织中还是存在成分不均匀现象,故仍然需要进行高温长时间的均匀化处理。

此外,国内外一些专利在某些锡青铜合金的应用上进行了一些改进,以改善合金铸态组织成分不均匀和合金的某些性能。例如国内专利CN200410053071采用喷射沉淀成型法生产Cu-15Ni-8Sn-3.5Y合金,该专利通过此法制备的锡青铜合金成分偏析较小,合金的性能良好。专利CN03151047、CN101517105A,分别在Cu-15Ni-8Sn合金中添加适量的Ti元素和利用烧结的方法制备锡青铜合金,可以有效的改善该合金的Sn偏析和提高合金的耐磨性和强度,该发明是合金在铸态下经均匀化处理-淬火-时效处理后经过机加工成元件使用。以上几个专利及方法不适用于大规模的板带材生产,而目前板带材采用的生产方式,其铸锭必须先经过均匀化处理再进行轧制生产。

发明内容

针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种节省能源、缩短工艺、提高生产效率的锡青铜合金制备方法。

为实现上述目的,本发明的微合金化锡青铜合金的制备方法,包括如下步骤:

1)合金熔炼:将合金在熔炉内进行熔炼、保温、除气、除渣、精炼;

2)微合金化处理:对精炼后的熔体添加细化剂;

3)合金铸造:对经过微合金化处理的熔体进行铸锭;

4)冷轧开坯:对经过合金铸造后的合金进行冷轧得到形变锡青铜合金。

进一步,所述细化剂为铁和或钴。

进一步,所述细化剂为铁,铁占原料总重量的百分比含量为0.2%~0.8%。

进一步,所述细化剂为钴,钴占原料总重量的百分比含量为0.2%~1.0%。

进一步,所述细化剂为铁和钴,铁和钴占原料总重量的百分比含量为0.1%~0.6%。

进一步,步骤4)中冷轧变形率为60-80%。

进一步,步骤2)中所述细化剂在温度为1240-1300℃下添加。

进一步,步骤1)和2)具体为:将电解铜放入熔炼炉内,加热至熔体完全熔化后,加覆盖剂并保温,经除气、除杂后,再覆盖灼烧木炭,加入烘干的Cu-P中间合金、Sn,充分搅拌、静置后,加细化剂进行微合金化处理。

本发明的微合金化锡青铜合金的制备方法,其铸锭晶粒的尺寸细小,可减小合金内Sn的偏析程度,消除在轧制过程中产生的脆性开裂,使得合金具有良好的塑性,特别是微合金化处理后的铸锭可以直接冷轧制,省去了现有制备方法中的均匀化处理工序,节省了能源,缩短了工艺流程,提高了生产效率,降低了生产成本。

附图说明

图1为未经微合金化处理后的合金金相照片;

图2为本发明经微合金化处理后的合金金相照片之1;

图3为本发明经微合金化后的合金金相照片之2;

图4为本发明经微合金化后的合金金相照片之3;

图5为本发明经微合金化处理后的合金金相照片之4;

图6为本发明经微合金化后的合金金相照片之5;

图7为本发明经微合金化后的合金金相照片之6;

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