[发明专利]一种具有优异折弯性的铜合金材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开的一种具有优异折弯性的铜合金材料的重量百分比组成包括：0.05~0.25wt%的Ni，0.3~0.8wt%的Cr，0.05~0.5wt%的Fe，0.05~0.3wt%的Ti，余量为Cu和不可避免的杂质。本发明通过Cr、Fe、Ti、Ni等元素的合金化设计，并通过双级时效与再结晶退火相结合的形变热处理工艺，制备高强高导铜合金。本发明通过控制合金显微组织中Cr单、Ni₃Ti相和(Cr,Fe)₂Ti相的尺寸和密度，实现强化合金和提高合金折弯性及导电性的作用，本发明铜合金材料制成的带材的屈服强度为700MPa以上，导电率为55%IACS以上，Goodway90°折弯R₁/t=0不开裂，Badway90°折弯R₂/t≤1不开裂，具有优异的折弯性，可以应用于大规模集成电路引线框架以及折叠屏幕等产品。

技术领域

本发明属于铜合金技术领域，具体是一种具有优异折弯性的铜合金材料及其制备方法和应用，该铜合金材料折弯性优异、屈服强度高、导电性好，可应用于大规模集成电路引线框架以及折叠屏幕等产品。

背景技术

随着时代的进步，5G通信技术、芯片技术、通讯基站、人工智能以及消费电子设备等高新技术发展迅速，电子电气设备不断的向小型化、高负载、高可靠性的方向发展，电子电气设备系统日趋复杂化以及高度集成化，这使得铜合金材料的服役环境更加苛刻，铜合金材料的性能面临着更高的要求，不仅要求其具有较高的强度和导电性，还要求具有较好的折弯性以应对元件耐受复杂形状加工，因此平衡态高强高导铜合金材料越来越达到各方的广泛关注。

然而，对于铜合金而言，强度与导电性是互相牵制的两种性能：随着合金强度的提高，导电性势必会相应降低；而在提高了导电性的同时，材料的强度又会相应降低。另一方面，强度与弯曲加工性(即折弯性)也相互制约：通常高强度材料的弯曲加工性较差，而弯曲加工性优异材料的强度不高。例如Cu-Ni-Mg-Si合金带材的屈服强度可以达到700MPa以上，但是其导电率仅为40％IACS左右，因此，Cu-Ni-Mg-Si合金带材仅适用于对强度有较高要求的电子元器件中，而无法满足消费电子、电子接插件以及大规模集成电路引线框架等领域对铜合金的性能要求；Cu-Cr-Zr合金虽然具有80％IACS以上的导电率，但是其屈服强度仅为550MPa左右，因此Cu-Cr-Zr合金更适用于导电性要求更为严苛的工况环境中；Cu-Ti合金具有较高的强度以及良好的弯曲加工性，但其导电性较低，因此Cu-Ti合金适用于对强度要求较高的环境中。

为了开发一款折弯性优异且兼具高屈服强度、高导电性的铜合金材料以应对快速发展的各个高新技术行业的需求，填补铜合金研究领域以及市场上的空白，本发明提出一种具有优异折弯性的铜合金材料及其制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对大规模集成电路引线框架以及折叠屏幕等领域的应用，提供一款屈服强度为700MPa以上，导电率为55％IACS以上，Goodway90°折弯R₁/t＝0不开裂，Badway90°折弯R₂/t≤1不开裂(R₁、R₂为折弯半径，t为带材厚度)的具有优异折弯性的铜合金材料及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有优异折弯性的铜合金材料，该铜合金材料的重量百分比组成包括：0.05～0.25wt％的Ni，0.3～0.8wt％的Cr，0.05～0.5wt％的Fe，0.05～0.3wt％的Ti，余量为Cu和不可避免的杂质。