[发明专利]一种无铅高强高导铍青铜棒材及其制造方法和应用

说明书

本发明涉及铍青铜制造技术领域，具体是涉及一种无铅高强高导铍青铜棒材及其制造方法和应用，该无铅高强高导铍青铜棒材，包括以下重量百分比组分：钴0.2～0.3％；铍1.5～1.8％；不可避免杂质含量总和小于0.5％；余量为铜；所述不可避免杂质中铅含量小于0.05％，铁含量小于0.1％。本发明通过将Be控制在1.5～1.8％之间，钴含量在0.3％以下，成分简单；经配料、熔炼、铸造、热轧、时效处理工艺后，得到的铍青铜棒材抗拉强度最高可达1350MPa，硬度最高可达HV395，导电率在30～40％IACS之间，性能优异，成本低，适用范围广泛。

技术领域

本发明涉及铍青铜制造技术领域，具体是涉及一种无铅高强高导铍青铜棒材及其制造方法和应用。

背景技术

铍青铜又被称为铍铜，其性能极为出色，具有良好的综合性能，是一种典型的淬火、时效硬化型合金，在淬火、回火后有很高的强度、硬度和弹性极限等优点，被誉为“有色弹性材料之王”，用来制作各种弹性元件和精密电子元件。一般情况下铍青铜的铍含量低于2％，也可在二元铍青铜基础上添加镍、钴、镁、钛、银等元素形成多元合金。铍铜一般经淬火、冷加工成形、时效处理之后综合性能达到峰值。由于铍铜合金可以通过沉淀得到硬化，因此可以在很宽的范围内进行性能整合，可在成分控制、加工成型工艺和热处理工艺方面进行更多研究和开发，以扩大铍铜合金的性能和应用范围，满足工业性能要求。

铍青铜具有优异的弹性性能、高强度和高电导率，在电子元件、设备及结构件中获得广泛应用。铍青铜分为高强度铍青铜(1.7～2.7％Be)和高导电低铍青铜(0.25～0.8％Be)两大类，根据铍含量的不同，其性能也有差异。同时，由于铍是核反应堆，火箭、导弹上必用的战略物资，价格高，使得高铍青铜的价格高，使用受到限制。因此，如何在使用较低铍的情况下，保持铍青铜材料具高强高导性能，是一个值得研究的课题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种无铅高强高导铍青铜棒材及其制造方法和应用，该铍青铜棒材使用的成分简单，制造过程中无铅，降低材料成本，同时使用的加工工艺简单，大大降低制造成本，得到的铍青铜棒材是一种低成本、具有良好的强度、韧性、高导电的材料。

为了实现上述目的，本发明提供一种无铅高强高导铍青铜棒材，包括以下重量百分比组分：

钴 0.2～0.3％；

铍 1.5～1.8％；

不可避免杂质含量总和小于0.5％；

余量为铜；

所述不可避免杂质中铅含量小于0.05％，铁含量小于0.1％。

本发明以低于或较低高强度铍青铜材料的铍含量和铜为原料，加入低钴成分，整体成分简单，合金元素少，结合后使铍青铜合金不仅具有良好的强度、韧性，还具优良的导电性；控制铅含量，不仅不影响导电率、成本低，而且在制造加工过程中更加安全；得到的新型Cu-Be-Co高强高导电合金突破了原有复杂的合金系在合金成分上的限制，开发出了新的、简单成分的低钴合金系，性能优异，成本低。

进一步地，上述技术方案中，所述无铅高强高导铍青铜棒材的拉伸强度为1270～1350MPa，延伸率≥4.0％，维氏硬度为HV360～HV395，电导率≥30％IACS。

本发明还提供一种无铅高强高导铍青铜棒材的制造方法，包括以下制造步骤：

(1)配料：按权利要求1所述组分和配比进行配料；

(2)熔炼：将各组分放入中频真空感应炉中进行熔炼；

(3)铸造：将熔炼后的熔体采用模铸浇注成圆坯锭，冷却；

(4)热轧：将圆坯锭剥皮后在炉中加热至900～920℃，并保温2～3h，然后过12道次孔型热连轧成棒材；