[发明专利]钛青铜带材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钛青铜带材，其特征在于，该钛青铜带材的质量百分比组成为Ti：2.0～4.5wt％，余量为Cu和不可避免的杂质；该钛青铜带材含有的高斯织构的体积分数为5％～20％，黄铜织构的体积分数为10％～25％，S织构的体积分数为5％～20％，铜型织构的体积分数为5％～15％，各织构取偏离标准角度15°以内的织构。本发明钛青铜带材通过成分及特定织构体积分数的控制，实现了合金在具有高强度的同时具有各向延伸率差异小、耐应力松弛和弯曲加工性能等综合性能的优异。

技术领域

本发明属于铜合金技术领域，具体涉及一种钛青铜带材及其制备方法。

背景技术

随着5G的快速发展，手机、电脑等产品也逐渐往小型化、轻薄化、多功能化方向发展。相对应的电子器件，包括连接器、高性能弹片等元件也需要小型化、轻薄化。设计者们倾向于选用性能高、各向异性小且弯曲加工性能优异的铜合金材料以满足现今零件高性能、加工复杂的需求。

一直以来，连接器及弹片领域对导电、机械性能及加工性的要求使得设计者选择材料时优先考虑铜合金，作为铜合金性能之王的铍铜更是最优选择，但铍铜合金的成本及加工过程中的剧毒让众多厂家望而却步。近些年高强、高弹、优异的加工性能的钛青铜以替代铍铜的角色进入了人们的视野，并广泛应用于接触件、弹性零件等领域。

钛青铜合金是调幅分解及时效强化型合金，通过调幅分解、时效强化和加工硬化，能够达到很高的强度。对于弹性接触件，高强度意味着更大的接触正向力，在同等情况下其接触电阻更小，产生的热量越小，散热需求也就越小。常规的钛青铜处理工艺在提高强度之后，弯曲加工性能下降，材料内部的各向异性增大，对应的各向延伸率差异较大，在进一步加工过程中非常容易出现开裂现象。

因此，为应对快速发展的消费电子、通讯基站等对铜合金的更高要求，现有的钛青铜合金仍需进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种强度高、各向异性小、弯曲加工性能等综合性能优异的钛青铜带材。

本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种钛青铜带材，其特征在于，该钛青铜带材的质量百分比组成为Ti：2.0～4.5wt％，余量为Cu和不可避免的杂质；该钛青铜带材含有的高斯织构的体积分数为5％～20％，黄铜织构的体积分数为10％～25％，S织构的体积分数为5％～20％，铜型织构的体积分数为5％～15％，各织构取偏离标准角度15°以内的织构。

钛青铜中Ti元素为主要强化元素，当Ti含量低于2.0wt％时，调幅分解及时效强化的程度较低，虽然导电率较高，但得不到较高的强度，不能满足应用需求。当Ti含量高于4.5wt％时，材料导电率低，严重增加零件电阻，导致接触部位发热明显；而且Ti含量过高板料在热轧时容易开裂，增加轧制的难度，降低成品率。

铜合金中典型织构有高斯织构{011}100、黄铜织构{011}211、S织构{123}634和铜型织构{112}111。研究发现，上述织构的体积分数对钛青铜强度、各向延伸率、弯曲加工等性能的影响较为显著。现今制备技术中，通常对单一织构的体积分数进行控制，难以满足综合性能控制的需要。为获得强度高、各向延伸率优良、弯曲加工性能优异的钛青铜带材，本发明把钛青铜的织构体积分数控制在以下范围内，高斯织构的体积分数为5％～20％，黄铜织构的体积分数为10％～25％，S织构的体积分数为5％～20％，铜型织构的体积分数为5％～15％，钛青铜带材的综合性能得到了明显的优化。

作为优选，该钛青铜带材的织构比例满足：0.5≤X1/X2≤1.5，其中X1为α取向线上高斯织构、黄铜织构的体积分数之和，X2为β取向线上黄铜织构、S织构和铜型织构的体积分数之和。