[发明专利]一种铜镁合金带材的生产工艺

摘要

本发明涉及一种铜镁合金带材的生产工艺，包括以下步骤（1）上引连铸铜杆；（2）连续挤压铜带坯；（3）四辊冷轧机组对铜带坯进行粗轧；（4）退火；（5）中轧；（6）退火；（7）清洗；（8）采用精轧；（9）清洗钝化；（10）分切。本发明生产的铜镁合金带材氧含量低、导电性能高、力学性能优异，该工艺流程短、高效、节能。

主权项

一种铜镁合金带材的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）上引连铸：以高纯阴极铜和含镁量为20%的铜镁中间合金、含磷量为20%的铜磷中间合金、含稀土元素量为20%的稀土铜中间合金为原料，将原料预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面，采用牵引机组上引铜杆；所述上引连铸中结晶器出水温度控制在35℃～40℃，熔炼炉的温度为1170℃~1190℃，采用烘干的木炭覆盖，保证熔炼炉的还原气氛；木炭粒度为30mm~50mm，覆盖厚度100mm~150mm；保温炉的温度为1190℃，采用石墨鳞片覆盖，其覆盖厚度50mm~60mm；所述的上引铜杆速度590mm/min，上引铜杆直径Ф30mm，冷却循环出水温度40℃；制备的上引铜杆：铜+镁+磷+稀土含量大于99 .99%，氧含量小于0.0010%，镁含量为0.041~0.055%，磷含量0.002~0.005%，稀土含量为0.001~0.01%，导电率≥65%IACS；按照0.041~0 .055%的比例向熔炼装置中添加含镁量为20%的铜镁中间合金；按照0.002~0.005%的比例向熔炼装置中添加含磷量20%的铜磷中间合金；按照0.001~0.01%的比例向熔炼装置中添加含稀土元素20%的稀土铜中间合金，稀土元素为铈和镧；（2）连续挤压：以步骤（1）制备的上引铜杆为原料，采用连续挤压机组生产铜镁合金带坯，所述的连续挤压机转速为3r/min；连续挤压温度为750~850℃，连续挤压溢料率控制在6~8%；所述的连续挤压的铜镁合金带坯尺寸为15×250mm，铜镁合金带坯的横向公差小于0 .01mm；（3）粗轧：采用四辊冷轧机组对步骤（2）制备铜镁合金带坯进行粗轧，所述的粗轧轧制道次分配为15mm‑10mm‑6mm‑4mm‑2 .5mm‑1.5mm‑1mm；轧制压力≤6000KN，轧制速度≤100m/min，轧制前张力小于30KN，后张力小于50KN；（4）退火：采用光亮退火设备对步骤( 3 )粗轧后铜镁合金带进行退火，所述的退火温度450~550℃，退火时间5h；光亮退火设备采用氢气和氮气混合气体作为保护气体，其中氢气占20%；升温速度为120℃/小时，冷却时间大于12小时，冷却温度小于50℃；退火后，铜镁合金带的抗拉强度小于350MPa，延伸率大于30%；（5）中轧：采用Ф300/500×600mm四辊可逆液压冷轧机组对步骤（4）退火后的铜镁合金带进行中轧，所述的中轧轧制压力≤5000KN，轧制速度≤200m/min，轧制前张力小于20KN，后张力小于30KN，轧制道次为1mm‑0 .7mm‑0 .5mm；（6）退火：采用光亮退火设备对步骤( 5 )中轧后的铜镁合金带进行退火，所述退火温度460~500℃，退火时间6h，光亮退火设备采用氢气和氮气混合气体作为保护气体，其中氢气占20%，升温速度为120℃/小时，冷却时间大于12小时，冷却温度小于50℃，退火后，铜镁合金带的抗拉强度小于360MPa，延伸率大于25%；（7）清洗：利用20%的NaOH溶液对铜镁合金带进行脱脂，采用20%的硫酸溶液对铜镁合金带进行酸洗，采用600目的针刷粗抛光和2000目3M刷进行精抛；（8）精轧：采用Ф150/300×600mm四辊可逆液压冷轧机组对步骤（7）清洗后的铜镁合金带进行精轧，所述的精轧轧制压力≤5000KN，轧制速度≤300m/min，轧制前张力小于15KN，轧制后张力小于20KN，轧制道次分配为0 .5mm‑0 .4mm‑0 .3mm；（9）清洗钝化：采用碱液、酸液对铜镁合金带进行清洗，所述的清洗钝化利用20%的NaOH溶液对铜镁合金带进行脱脂，采用20%的硫酸溶液对铜镁合金带进行酸洗，采用600目的针刷粗抛光和2000目3M刷进行精抛，抛光后经70℃～80℃、0 .1%～0 .2%的苯丙三氮唑水溶液进行钝化处理；（10）分切：采用分切设备对铜镁合金带进行分切，所述分切的刀片间隙为0.02mm~0.08mm，刀轴的压下量为0.1mm~0.5mm；上述的生产工艺制备的铜镁合金带，其抗拉强度500~560 MPa，延伸率大于10%，铜+镁+磷+稀土含量大于99.99%，氧含量小于0.0010%，镁含量为0.041~0.055%，磷含量为0.002~0.005%，稀土含量为0.001~0.01%，导电率≥65%IACS，每米铜镁合金带的侧边弯曲度小于1mm，每米铜镁合金带的横向弯曲度小于1mm，每米铜镁合金带的扭曲度小于5°。