[发明专利]一种C19400铜合金铸锭组织均匀化的制备工艺

说明书

一种C19400铜合金铸锭组织均匀化的制备工艺，属于C19400铜合金铸锭铸造技术领域，解决铸锭铸造时铁元素成分富集、分布不均匀的技术问题，包括以下步骤：配料→原料熔炼→第一次元素含量分析→调整成分→第二次元素含量分析→转炉→保温炉保温静置→第三次元素含量分析→铸造。按照本发明提供的制备工艺制得的C19400铜合金铸锭，铁元素含量成分稳定、组织均匀，铁元素富集、不均现象得到有效控制，在后续轧制加工过程中，带材表面由于铁不均匀造成的起皮、掉渣显现象大幅度减少，杜绝了带材孔洞现象。同时由于采用坩埚炉单独熔化工业纯铁，所以缩短了C19400铜合金原料熔炼的时间，提高了生产效率，基本不增加原材料成本。

技术领域

本发明属于C19400铜合金铸锭铸造技术领域，具体涉及一种C19400铜合金铸锭组织均匀化的制备工艺。

背景技术

C19400铜合金带材产品因具有中等强度及高导电性、抗高温软化性、优良的加工性和电镀性等，所以被广泛用于集成电路、LED照明、连接器件材料等电子领域。

C19400铜合金中主要添加元素为铁和磷，在熔炼过程中，添加铁元素通常采用添加Cu-Fe中间合金或者添加工业纯铁两种方式。为了降低生产成本，企业多采用添加工业纯铁的方式生产C19400铜合金。由于铁的熔点为1535℃，较铜的熔点高450℃，而C19400铜合金的熔炼温度为1200℃左右，所以C19400铜合金的熔炼的过程中工业纯铁并未达到熔点进而被熔化，需要采用延长熔化时间的“泡化”使工业纯铁熔化，这样才能得到成分较为均匀的C19400铜合金熔体，“泡化”过程不仅增加了生产的成本，同时大大降低了生产的效率。在行业内，以工业纯铁为添加形式生产C19400铜合金铸锭，其中铁元素的均匀性一直严重影响着高精度C19400集成电路引线框架铜带的品质，铁元素成分富集、分布不均匀造成C19400铜合金铸锭组织不均匀的现象，导致C19400铜合金铸锭后续加工成高精度C19400集成电路引线框架铜带的过程中，铁元素的富集、不均匀分布造成带材表面出现起皮、掉渣（小铜屑）的缺陷，在C19400铜合金轧薄到一定程度后甚至出现孔洞、断带现象，严重影响了C19400铜带的产品的品质和成品率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决C19400铜合金铸锭铸造时铁元素成分富集、分布不均匀的技术问题，本发明提供一种C19400铜合金铸锭组织均匀化的制备工艺。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种C19400铜合金铸锭组织均匀化的制备工艺，包括以下步骤：

S1、按照原料及其质量百分比含量准备标准电解铜、工业纯铁、锌锭、铜-磷中间合金、铜-铁中间合金以及C19400铜合金边角料；

S2、原料熔炼：

首先，将标准电解铜以及C19400铜合金边角料添加至中频感应炉中，设置中频感应炉的加热温度为1100-1200℃，中频感应炉加热直至填料呈完全熔化的液态或者呈未完全熔化的固-液混合态；同时，将工业纯铁添加至坩埚炉中，设置坩埚炉的加热温度为1600-1650℃，坩埚炉加热直至工业纯铁完全熔化成铁水；其次，将铁水添加至中频感应炉中，将中频感应炉中的混合填料搅拌均匀；再次，将锌锭与铜-磷中间合金加入中频感应炉中，直至所有原料完全熔化呈液态；最后，用烧红的木炭粉覆盖中频感应炉中熔化原料的液面；

S3、第一次元素含量分析：对步骤S2完全熔化的液态原料进行第一次元素含量分析；

S4、调整成分：将步骤S3第一次元素含量分析的结果与成品中设定的各元素的含量进行对比，调整液态原料中元素的含量；

S5、第二次元素含量分析：对步骤S4调整成分后的原料进行第二次元素含量分析，各元素含量符合设定要求后准备进入转炉工序；

S6、转炉：转炉温度设置为1200-1260℃，将中频感应炉中的液态原料转移至保温炉；

S7、第三次元素含量分析：对保温炉中液态原料进行各元素全成分分析（即炉前分析），根据需要对各元素含量进行调整并再分析，直至液态原料中各成分的含量符合成品中设定的各元素的含量的要求；