[发明专利]锡磷青铜合金带材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种锡磷青铜合金带材及其制备方法。以质量百分比计，该锡磷青铜合金带材包括：4.0～10wt％的Sn、0.01～0.3wt％的P，余量为Cu和不可避免的杂质元素，锡磷青铜合金带材的平均晶粒尺寸小于2μm，晶粒呈现正态分布，标准差为0.9μm以下；锡磷青铜合金带材中的总低ΣCSL晶界在整个晶界中的占比为10～45％，锡磷青铜合金带材中的大角度晶界的长度分数为40～85％，小角度晶界的长度分数为15～60％。上述锡磷青铜合金带材在BW方向上的折弯性能优异，在BW方向上较低的R/t值时仍未出现褶皱等缺陷，且使得锡磷青铜合金带材能够兼顾优良的抗拉强度和优异的折弯性能。

技术领域

本发明涉及锡磷青铜合金技术领域，具体而言，涉及一种锡磷青铜合金带材及其制备方法。

背景技术

锡磷青铜是常用的弹性铜合金，通过Sn、P元素作用和冷加工硬化可获得较好的机械性能，易于加工冲制成各种复杂形状的弹性元件，它不仅具有优良的弹性性能，且具有耐腐蚀、耐磨、无磁性的特点，是目前铜基弹性合金材料中用量最大、用途最广的弹性材料。但是，随着科学技术的日新月异，电子部件向微型化方向发展，用于端子连接器的元件也向微型化发展，使得元件的弯曲加工部件的弯曲半径更小，元件的弯曲加工处更容易出现褶皱、橘皮和裂纹等现象，这就要求广泛应用于端子连接器的锡磷青铜具有更高的弯曲性和高机械强度，来满足电子部件日益发展的需要。然而普通的锡磷青铜合金已无法同时满足以上性能要求，难以支撑连接器小型化、轻薄化结构设计的需要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种锡磷青铜合金带材及其制备方法，以解决现有技术中锡磷青铜合金难以兼具高机械强度和高弯曲性的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种锡磷青铜合金带材，以质量百分比计，该锡磷青铜合金带材包括：4.0～10wt％的Sn、0.01～0.3wt％的P，余量为Cu和不可避免的杂质元素，锡磷青铜合金带材的平均晶粒尺寸小于2μm，晶粒呈现正态分布，标准差为0.9μm以下；锡磷青铜合金带材中的总低ΣCSL晶界在整个晶界中的占比为10～45％，锡磷青铜合金带材中的大角度晶界的长度分数为40～85％，小角度晶界的长度分数为15～60％。

进一步地，上述大角度晶界的长度分数与小角度晶界的长度分数比例为1.38～5.67:1，优选为1.38～1.86：1、2.33～2.57:1、3.55～5.67:1中的任意一种或多种。

进一步地，上述锡磷青铜合金带材中的织构组分包括：面积分数为3～8％的高斯织构、面积分数为1～3％的铜型织构、面积分数为3～6％的黄铜型织构；且织构组分呈现随机分布的态势。

进一步地，上述锡磷青铜合金带材的抗拉强度为610～1000MPa，优选锡磷青铜合金带材的屈服强度为580～980MPa，优选锡磷青铜合金带材的延伸率为10～35％，优选锡磷青铜合金带材的硬度为200～286HV。

进一步地，上述锡磷青铜合金带材在进行90°折弯时，GW方向的R/t值为0，BW方向的R/t值≤0.5。

根据本发明的另一个方面，提供了一种前述锡磷青铜合金带材的制备方法，该锡磷青铜合金带材的制备工艺流程包括依次进行的配料步骤、水平连铸步骤、预轧制步骤、均匀化退火步骤、铣面步骤、冷轧开坯步骤、第一次再结晶退火步骤、中轧制步骤、第二次再结晶退火步骤、留底轧制步骤、留底退火步骤、成品轧制步骤、去应力退火步骤；其中，中轧制步骤中的变形量为50～70％，留底退火步骤中的温度为420～450℃。

进一步地，上述留底轧制步骤中的变形量为45～60％，优选留底退火步骤中的保温时间为1～3h，留底退火步骤后，优选带材的平均晶粒尺寸2μm，优选带材的晶粒尺寸标准差1.05μm，优选带材的总低ΣCSL晶界占比为65～75％；优选成品轧制步骤中的变形量为25～50％，优选去应力退火步骤中的温度为260～320℃，优选去应力退火步骤中的保温时间为3～5h，优选在去应力退火步骤后进行清洗、成品矫直、剪切的步骤。