[发明专利]一种铜基弹性合金薄带的减量化制备方法

说明书

一种铜基弹性合金薄带的减量化制备方法，按以下步骤进行：(1)按设计成分冶炼铜合金获得铜合金熔体，其成分按质量百分数含Ni 7.5～15％，Sn 5～10％，杂质≤0.05％，其余为Cu；(2)浇入中间包，控制过热度为15～40℃，然后浇入双辊薄带铸轧机进行连铸，铸带出铸辊后水冷，控制冷却速度≥35℃/s，250～400℃卷取；(3)进行单阶段冷轧获得冷轧带；(4)将冷轧带在350～450℃进行时效处理。本发明的方法可有效抑制Sn元素的偏析，省去传统工艺中均匀化退火、热轧、固溶处理等工艺，简化工艺，降低成本，节约资源。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种铜基弹性合金薄带的减量化制备方法。

背景技术

铜基弹性合金作为一种重要的功能材料，具有高强度高弹性、良好的机械性能、优良的导电导热性能且耐腐蚀和高温，在载流弹性元件、电子电力、仪表仪器、导电元件等方面得到广泛运用。Sn作为溶质原子溶解在以Cu原子为溶剂的点阵中形成固溶体，但由于Sn元素在Cu中溶解度有限，且其溶解度随温度的降低而急剧降低，因此当Sn超过一定量时，Sn元素将会产生严重的偏析，这使得一方面传统的生产工序中包含了长时间均匀化、固溶处理等繁琐工序，耗费了大量的资源。另一方面，由于固溶处理受到铜合金基体加热温度的限制，固溶温度需要结合合金成分进行限制，以避免形成过烧等缺陷，于是限制了合金元素的添加量，从而无法进一步提高性能。因此，生产出均匀，晶粒细化，存在大量的等轴晶且孪晶界增多的铜带，这将大大挺高铜带的力学性能和物理性能。显然，传统生产流程在这方面已经无法解决这些固有的矛盾问题。

发明内容

针对传统的铜基弹性合金薄带制备制备工艺存在的上述不足，本发明提供一种铜基弹性合金薄带的减量化制备方法，基于双辊博带了连铸技术，省去均匀化、热轧工序、固溶处理等工艺，控制生产成本，降低能耗和排放，同时保证抑制枝晶形成，产品的成分均匀，性能良好。

为实现上述目的，本发明的方法按以下步骤进行：

(1)按设计成分冶炼铜合金，获得铜合金熔体，其成分按质量百分数含Ni 7.5～15％，Sn 5～10％，杂质≤0.05％，其余为Cu；

(2)将铜合金熔体通过浇口进入中间包，控制过热度为15～40℃，中间包预热温度1100～1200℃，然后浇入双辊薄带铸轧机进行连铸，制成厚度1.0～3.0mm的铸带，铸带出铸辊后喷水冷却，控制冷却速度≥35℃/s，冷却至250～400℃卷取；

(3)铸带经酸洗和表面处理后进行单阶段冷轧获得冷轧带，其中冷轧的道次压下率为15～20％，总压下率85～95％；

(4)将冷轧带在350～450℃进行时效处理，时间2～8h，获得铜基弹性合金薄带。

上述方法中，连铸时控制液位高度50～100mm，连铸棍的转速35～45m/min。

上述的铜基弹性合金薄带的抗拉强度1050～1327MPa，电导率16.5～18.2％IACS，弹性比功4.225～5.894GPa。

上述的铸带的凝固组织晶粒尺寸50～200μm，凝固组织中孪晶界比例≥30％。