[发明专利]一种低板型I值锡磷青铜带材的制备方法

说明书

本发明公开了一种低板型I值锡磷青铜带材的制备方法，其特征在于：该锡磷青铜的质量百分比组成为Sn：6.0～8.0wt％，P：0.08～0.12wt％，Ni：0.5～0.8wt％，Si：0.1～0.15wt％，余量为Cu和不可避免的杂质；该锡磷青铜的工艺流程包括：水平连铸→均匀化退火→铣面→冷粗轧→一次退火→冷中轧→二次退火→冷精轧→低温退火→冷拉弯矫直；得到的锡磷青铜带材中加工组织D和再结晶组织R体积百分数之比满足4.0≤D/R≤6.0。本发明的工艺流程更能够保证锡磷青铜带材的内应力分布均匀，满足5G手机、平板电脑等轻薄电子设备的蚀刻均热板基体材料的应用。

技术领域

本发明涉及铜合金技术领域，具体涉及一种低板型I值锡磷青铜带材的制备方法。

背景技术

同4G手机相比，5G智能手机在处理器工作能力、摄像水平、电池及充电方式等方面实现了全面的升级。伴随着手功能模块的增多，运算能力的增强，其产生的功耗也大幅度增加，对散热能力提出了更高的要求。同目前常用的热导管相比，利用流体相变散热的均热板，不仅导热能力更强，其导热系数可高达20000W/(m·K)以上，而且散热面积更大，同时通过手机各区域的整体散热的方式防止了局部温度差对手机工作性能的影响。此外，均热板的厚度更小，更符合手机轻薄化的发展趋势。

均热板基体材料的性能是影响其散热性能最为关键的因素，目前均热板用的铜合金带材主要有纯铜、锡磷青铜和镍磷青铜。纯铜尽管导热性能最好，但由于其强度较低，会在使用过程出现鼓包问题。镍磷青铜存在电化学腐蚀问题，使用时易蚀漏，影响均热板的气密性，而锡磷青铜不仅具有优异的耐蚀性，同时具有良好的抗应力松弛性能，是一种理想的均热板基体材料。然而目前，在将锡磷青铜合金带材加工成均热板时，为了保证均热板散热的稳定性和均匀性，还要解决以下的问题。首先，作为均热板壳体材料的锡磷青铜带材在加工后板型必须良好。若板型不好，局部区域会出现接触不良现象，导致该区域温度会与周围区域会形成温度差，长期的温差会极大地降低电子元件的使用寿命。同时由于温度差的存在，会进一步加剧均热板热变形趋势，严重影响其散热能力。其次，带材的表面粗糙度也对均热板的散热均匀性具有重大影响。

因此，针对上述问题，需要对锡磷青铜合金带材进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种板型优良而具有良好散热能力的低板型I值锡磷青铜带材的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种低板型I值锡磷青铜带材的制备方法，其特征在于：该锡磷青铜的质量百分比组成为Sn：6.0～8.0wt％，P：0.08～0.12wt％，Ni：0.5～0.8wt％，Si：0.1～0.15wt％，余量为Cu和不可避免的杂质；该锡磷青铜的工艺流程包括：水平连铸→均匀化退火→铣面→冷粗轧→一次退火→冷中轧→二次退火→冷精轧→低温退火→冷拉弯矫直；得到的锡磷青铜带材中加工组织D和再结晶组织R体积百分数之比满足4.0≤D/R≤6.0。

锡磷青铜带材在进行冷轧加工时，为获得高强度必须进行大变形量塑性加工，因此其所需施加的加工压力也随之增大，受轧制的加工参数等各种工艺因素引发的受力不均会导致铜合金带材纵向或横向的金属流动不均匀，这种不均匀的塑性变形使得带材内部的应力分布不均匀，带材的板型I值较高。而带材内部的应力分布又与带材的组织结构有关，带材在进行退火时，内部的加工组织逐渐发生回复，其中一部分转变为再结晶组织，带材内部的加工应力也随之减少，带材板型I值也随之下降。当完全再结晶时应力将基本消失，但加工硬化带来的强度和硬度的提升也将随之消失，因此必须保证带材具备足够的应力以满足其使用时力学性能的要求，同时控制合金内部的残余应力以保证带材具有低板型I值，提高其作为均热板基体材料的良好导热性。因此本发明控制加工组织和再结晶组织体积百分数之比为4.0≤D/R≤6.0，实现带材的强度、硬度和板型I值的平衡，以期满足均热板使用时散热的稳定性。