[发明专利]一种耐应力松弛的复杂黄铜合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐应力松弛的复杂黄铜合金，它含有如下重量百分数的化学成分，含有超过2.0%且27.9%以下的Zn、0.1%以上且1.0%以下的Sn、0.05%以上且小于1.0%的Ni、0.003%以上且小于0.05%的Fe、0.005%以上且小于0.03%的Mg、0.03%以上且小于0.1%的Cr、0.005%以上且小于0.03%的Zr、0.001%以上且0.10%以下的P，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成。

技术领域

本发明主要涉及有色金属加工技术领域，特别是涉及一种耐应力松弛的复杂黄铜合金及其制备方法。

背景技术

常规导电原件通常采用普通二元Cu-Zn合金，主要是普通的黄铜合金具有较高的强度、良好的冷热加工性和低的原材料成本。电子电气设备的导电元件随着智能终端、智能产品的发展和应用，对材料的弯曲加工性、导电率、应力松弛特性提出了更高的要求，而普通的二元Cu-Zn合金的综合性能不能满足需求。

为了提高在电子电气设备的导电元件中使用的Cu-Zn 系合金的耐应力松弛特性，往往在合金中加入Sn元素。Sn元素固溶与合金中能很好的提高合金的强度、弹性和硬度，同时能明显改善合金的耐应力松弛性，但采用添加单一合金元素无法获得兼备的特性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种耐应力松弛的复杂黄铜合金及其制备方法，通过在Cu-Zn合金中添加Ni、Fe、Mg、Cr、Ti元素，并通过元素含量比的优化，得到更加优异的耐应力松弛特性，同时保证合金有良好的力学性能和导电性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种耐应力松弛的复杂黄铜合金，它含有如下重量百分数的化学成分，含有超过2.0%且27.9%以下的Zn、0.1%以上且1.0%以下的Sn、0.05%以上且小于1.0%的Ni、0.003%以上且小于0.05%的Fe、0.005%以上且小于0.03%的Mg、0.03%以上且小于0.1%的Cr、0.005%以上且小于0.03%的Zr、0.001%以上且0.10%以下的P，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成。

作为本发明的改进，所述合金包括了由所述Cu与杂质构成的基体相α相，还包括了包含有Fe、Ni、P元素中一种或多种的析出物，其析出物的平均粒径在80nm以下；以及包含有Cu、Zr、Cr、Mg元素中一种或多种的析出物，其析出物平均粒径在50nm以下。

作为本发明的进一步改进，Ni、Fe的合计含量(Ni+Fe)与P的含量之比(Ni+Fe)/P满足3＜ (Ni+Fe)/P＜11，

Sn的含量与Ni、Fe的合计含量(Ni+Fe)之比Sn/(Ni+Fe)满足0.6＜ Sn/(Ni+Fe)＜8，

Cr、Zr的合计含量(Cr+Zr)与Mg的含量之比(Cr+Zr)/Mg满足2 ＜(Cr+Zr)/Mg＜6。

一种用于制备上述复杂黄铜合金的方法，包括以下工艺流程：a.按照质量百分比进行配料、投料、熔炼及铸造，b.在线固溶，c.铣面，d.粗轧，e.中间退火，f.酸洗，g.中轧，h.钟罩退火，i.精轧，j.酸洗，k.拉弯矫直，l.低温退火，m.分剪，n.包装入库。

作为上述工艺的改进，在步骤a中，采用工频感应炉在非真空环境下进行熔铸，所述铸造的温度控制在1150～1200℃，采用水平连铸方式铸造；

在步骤b中，在上述水平连铸出口处对带坯进行在线固溶处理，固溶温度控制在700~970℃。

作为上述工艺的优选，在步骤e中，粗轧后的带材在钟罩式退火炉进行退火处理，消除加工硬化、发生再结晶，进行一次时效，退火温度为500~550℃，保温1~5h。