專利名稱：一種高導電率低錫青銅帶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金熔煉領(lǐng)域，涉及一種青銅帶的制備方法，特別是一種高導電率低錫青銅帶的制備方法。
背景技術(shù)：
對電子行業(yè)來說，通常希望青銅帶具有較高的導電率，以便于制作電氣觸點、引線框架等。而常用的錫青銅其錫的質(zhì)量分數(shù)通常在3. 5 9. 0%之間，雖然具有較高的強度、 彈性和良好的塑性，但是導電率只有8 17%之間。而要滿足電子行業(yè)的要求，導電率通常要達到27%以上，也即相當于H70黃銅的導電率。已知H70黃銅的成分中銅占68. 5 71.5%,余下為鋅及雜質(zhì)如鉛、鐵等，且雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)小于0. 3%0但是如果減小錫青銅中的錫含量以提高電導率，會造成機械強度下降的問題。因此，要提高導電率又要保證抗拉強度基本等于或接近于QSn4-0. 3的錫青銅帶，必須從成分和工藝兩方面提出改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種高導電率低錫青銅帶的制備方法，使得制得的青銅帶即具有較高的導電率，又能滿足抗拉強度的要求。本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)一種高導電率低錫青銅帶的制備方法，包括以下步驟(1)按照如下質(zhì)量分數(shù)配制原料錫2. 5 7.0%，磷0.08 0.25%，鎳0. 10 0. 25 %，余量為銅和包括質(zhì)量分數(shù)小于0. 1 %鐵的雜質(zhì)，且所述雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)小于 0. 15% ；在熔化爐中將配好的原料熔化，熔化爐內(nèi)原料溫度為1180 1240°C ；(2)利用所述原料進行熔鑄，熔鑄溫度為1140 1200°C，得到青銅帶卷坯；(3)對所述青銅帶卷坯進行銑面，然后進行粗軋開坯，得到青銅帶卷；(4)對所述青銅帶卷中間退火，退火溫度為520 630°C，保溫4. 5 6小時，然后依次進行酸洗、中軋、低溫熱處理、表面清洗鈍化，最后拉彎矯直后得到高導電率低錫青銅帶成品?，F(xiàn)有技術(shù)中，銅中的合金添加劑可以增加其強度而降低其導電性.鐵和磷是對導電性影響最大的兩種添加劑，只要有0. 的固溶體添加劑，電導率就會下降50%，但是在銅中的鐵和磷會形成 ^2Ρ沉淀，由于 ^2Ρ具有良好的關(guān)系而加大地改善了導電性。本發(fā)明步驟(1)中采用的青銅帶原料配比采用質(zhì)量分數(shù)為0. 08 0. 25%的磷和雜質(zhì)中的鐵形成 ^2Ρ沉淀不僅改善了青銅的機械強度，而其導電率又下降不多，但是在青銅中添加少量的鐵和磷所增加的強度不能滿足許多應(yīng)用領(lǐng)域的要求，而本發(fā)明通過增加錫和鎳使青銅產(chǎn)品的強度得到進一步的提高，錫是用來增加銅強度的最好添加劑之一，通過對青銅晶粒的控制來改善強度，但是錫添加過多，質(zhì)量分數(shù)超過7. 0%后，將大大影響青銅的導電性，所以本發(fā)明將錫的質(zhì)量分數(shù)控制在2. 5 7. 0%，再合理控制青銅合金熔鑄和最后處理工藝，從而得到機械性能好，導電性高的青銅產(chǎn)品。其中雜質(zhì)包括鋁、硅、鐵、鉛、銻等，其中鉛的質(zhì)量分數(shù)小于0. 02%，鐵的質(zhì)量分數(shù)小于0. 1 %。步驟⑵熔鑄前的步驟為現(xiàn)將Cu+Ni熔煉，然后加Sn靜置，最后澆注，先將Cu和 Ni加熱到1180 1240°C，使Ni充分溶解，再降溫至1140 1200°C加入Sn，靜止一段時間
后熔鑄。步驟中通過對鑄態(tài)合金在520 630°C退火，然后快速冷卻，改變了合金的晶相，使合金的韌性增加；同時合金的晶相中產(chǎn)生固溶強化，因此經(jīng)過本發(fā)明的退火熱處理的青銅合金強度獲得大幅度提高。在上述的高導電率低錫青銅帶的制備方法中，作為優(yōu)選，步驟(1)中所述的原料的質(zhì)量分數(shù)為錫2.0 3.0%，磷0. 1 0.2%，鎳0. 15 0. 20%，余量為銅和包括質(zhì)量分數(shù)小于0.1%鐵的雜質(zhì)。在上述的高導電率低錫青銅帶的制備方法中，所述雜質(zhì)中包括質(zhì)量分數(shù)小于 0. 02%的鉛和質(zhì)量分數(shù)小于0. 05%的鐵。在上述的高導電率低錫青銅帶的制備方法中，所述步驟(1)、步驟( 之間還包括步驟(20)將步驟⑴得到的原料攪拌、撈渣、取樣分析并調(diào)整成分，成分符合要求后將其轉(zhuǎn)入保溫爐內(nèi)，所述保溫爐內(nèi)原料的溫度為1140 1200°C。在上述的高導電率低錫青銅帶的制備方法中，所述步驟00)中的取樣分析采用可逐層分析的直讀光譜分析儀進行分析。在上述的高導電率低錫青銅帶的制備方法中，步驟O)中的熔鑄工藝采用水平連鑄，其工藝參數(shù)為拉12. 8 14. 8mm、停2. 5 3. 2s、反推1. 6 3. 2mm，鑄造速度為160 190mm/min,青銅帶卷坯出口溫度380 450°C。在上述的高導電率低錫青銅帶的制備方法中，所述步驟( 得到的青銅帶卷坯厚度為14. 0 16. 5mm，所述步驟( 得到的青銅帶卷厚度為5. 6 9. 2mm，所述步驟(4)得到的青銅帶成品厚度為0. 06 1. 2mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明通過減少錫含量來提高導電率，同時通過添加微量鎳，解決了錫含量減少后降低機械強度的問題，從而滿足電子行業(yè)對導電率和機械強度的雙向要求，抗拉強度大于 540MPa。2、本發(fā)明通過各個工藝配合解決了現(xiàn)有技術(shù)中冷加工會降低導電率的問題，導電率達到以上。3、采用本發(fā)明的方法制備的高導電率低錫青銅帶用于制作電子電器接插件，降低了錫的用量，成本較低。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。實施例1先配制原料，各成分質(zhì)量分數(shù)分別為錫2.0 3.0%，磷0. 1 0.2%，鎳0. 15 0.20%，雜質(zhì)<0. 15%，其它的為銅。這里的雜質(zhì)包括鋁、硅、鐵、鉛、銻等，其中鉛的質(zhì)量分數(shù)小于0. 02%，鐵的質(zhì)量分數(shù)小于0. 05%。將配好的原料放入熔化爐，在大氣中將熔化爐升溫至1200 1220°C。然后利用保溫后的原料進行熔鑄，熔鑄工藝采用水平連鑄，鑄造溫度為1160 1180，其工藝參數(shù)為拉12. 8 14. 8_、停2. 5 3. 2s、反推1. 6 3. 2mm，鑄造速度為160 190mm/min,得到青銅帶卷坯，且?guī)Ь砼鞒隹跍囟?80 400°C，厚度為14. 0謹。然后將上述帶卷坯采用離線銑面機進行銑面，每面銑去0. 6mm。然后用可逆粗軋機進行粗軋，使上述帶卷坯變成5. 6 7. 2mm的青銅帶卷。而后將青銅帶卷放入鐘罩爐內(nèi)進行520 560°C，保溫5小時的中間退火。退火后，在脫脂酸洗線上進行酸洗，在中精軋機上進行中軋至0. 06 1. 2mm,再在鐘罩爐內(nèi)進行230°C，3小時的低溫熱處理，再在脫脂酸洗鈍化線上進行表面鈍化，最后拉彎矯直后進行力學性能和成品質(zhì)量檢驗，即得到高導電率低錫青銅帶成品。實施例2 先配制原料，各成分質(zhì)量分數(shù)分別為錫3. 5 6. 0 %，磷0. 08 0. 15 %，鎳0. 20 0.25%，雜質(zhì)<0. 15%，其它的為銅。這里的雜質(zhì)包括鋁、硅、鐵、鉛、銻等，其中鉛的質(zhì)量分數(shù)小于0. 02%，鐵的質(zhì)量分數(shù)小于0. 1%。將配好的原料放入熔化爐，在大氣中將熔化爐升溫至1220 1240°C ；然后將原料攪拌撈渣后，采用可逐層分析的直讀光譜分析儀進行分析，分析得出原料的各成分配比不合適后需要添加原材料重新調(diào)整成分，直到成分符合配方比例要求后將其轉(zhuǎn)入保溫爐內(nèi)。 保溫爐內(nèi)的原料溫度為1180 1200°C，保溫時間2 3小時。然后利用保溫后的原料進行熔鑄，熔鑄工藝采用水平連鑄，鑄造溫度為1180 1200°C，其工藝參數(shù)為拉12. 8 14. 8_、停2. 5 3. 2s、反推1. 6 3. 2_，鑄造速度為 160 190mm/min，得到青銅帶卷坯，且?guī)Ь砼鞒隹跍囟?00 450°C，厚度為16. 5_。然后將上述帶卷坯采用離線銑面機進行銑面，每面銑去0. 5mm。然后用可逆粗軋機進行粗軋，使上述帶卷坯變成7. 2 9. 2mm的青銅帶卷。而后將青銅帶卷放入鐘罩爐內(nèi)進行560 620°C，保溫4. 5小時的中間退火。退火后，在脫脂酸洗線上進行酸洗，在中精軋機上進行中軋至0. 06 1. 2mm,再在鐘罩爐內(nèi)進行230°C，3小時的低溫熱處理，再在脫脂酸洗鈍化線上進行表面鈍化，最后拉彎矯直后進行力學性能和成品質(zhì)量檢驗，即得到高導電率低錫青銅帶成品。實施例3先配制原料，各成分質(zhì)量分數(shù)分別為錫1. 5 3. 0%，磷0. 2 0. 25%，鎳0. 15 0.20%，雜質(zhì)<0. 15%，其它的為銅。這里的雜質(zhì)包括鋁、硅、鐵、鉛、銻等，其中鉛的質(zhì)量分數(shù)小于0. 02%，鐵的質(zhì)量分數(shù)小于0. 1%。將配好的原料放入熔化爐，在大氣中將熔化爐升溫至1180 1200°C。然后利用保溫后的原料進行熔鑄，熔鑄工藝采用水平連鑄，鑄造溫度為1140 1160°C，其工藝參數(shù)為拉12. 8 14. 8謹、停2. 5 3. 2s、反推1. 6 3. 2謹，鑄造速度為 160 190mm/min，得到青銅帶卷坯，且?guī)Ь砼鞒隹跍囟?80 420°C，厚度為14. 0mm。然后將上述帶卷坯采用離線銑面機進行銑面，每面銑去0. 6mm。然后用可逆粗軋機進行粗軋，使上述帶卷坯變成5. 6 7. 2mm的青銅帶卷。而后將青銅帶卷放入鐘罩爐內(nèi)進行600 620°C，保溫4. 5小時的中間退火。退火后，在脫脂酸洗線上進行酸洗，在中精軋機上進行中軋至0. 06 1. 2mm,再在鐘罩爐內(nèi)進行230°C，3小時的低溫熱處理，再在脫脂酸洗鈍化線上進行表面鈍化，最后拉彎矯直后進行力學性能和成品質(zhì)量檢驗，即得到高導電率低錫青銅帶成品。表1 本發(fā)明制備的青銅帶成品機械性能和導電性能
權(quán)利要求
1.一種高導電率低錫青銅帶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)按照如下質(zhì)量分數(shù)配制原料錫1.5 7. 0 %，磷0. 08 0. 25 %，鎳0. 10 0. 25%，余量為銅和包括質(zhì)量分數(shù)小于0. 鐵的雜質(zhì)，所述雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)小于0. 15% ； 在熔化爐中將配好的原料熔化，熔化爐內(nèi)原料溫度為1180 1240°C ；(2)利用所述原料進行熔鑄，熔鑄溫度為1140 1200°C，得到青銅帶卷坯；(3)對所述青銅帶卷坯進行銑面，然后進行粗軋開坯，得到青銅帶卷；(4)對所述青銅帶卷中間退火，退火溫度為520 630°C，保溫4.5 6小時，然后依次進行酸洗、中軋、低溫熱處理、表面清洗鈍化、最后拉彎矯直后得到高導電率低錫青銅帶成品，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導電率低錫青銅帶的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的原料的質(zhì)量分數(shù)為錫2.0 3.0%，磷0. 1 0.2%，鎳0. 15 0. 20%，余量為銅和包括質(zhì)量分數(shù)小于0. 鐵的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高導電率低錫青銅帶的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)、步驟(2)之間還包括步驟(20)將步驟(1)得到的原料攪拌、撈渣、取樣分析并調(diào)整成分，成分符合要求后將其轉(zhuǎn)入保溫爐內(nèi)，所述保溫爐內(nèi)原料的溫度為1140 1200°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高導電率低錫青銅帶的制備工藝，其特征在于，所述步驟 (20)中的取樣分析采用可逐層分析的直讀光譜分析儀進行分析。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導電率低錫青銅帶的制備方法，其特征在于，步驟( 中的熔鑄工藝采用水平連鑄，其工藝參數(shù)為拉12. 8 14. 8mm、停2. 5 3. 2s、反推1. 6 3. 2mm, 鑄造速度為160 190mm/min，青銅帶卷坯出口溫度380 450°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的高導電率低錫青銅帶的制備工藝，其特征在于，所述步驟(2)得到的青銅帶卷坯厚度為14.0 16. 5mm，所述步驟(3)得到的青銅帶卷厚度為5. 6 9. 2mm，所述步驟(4)得到的青銅帶成品厚度為0. 06 1. 2mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高導電率低錫青銅帶的制備方法，屬于冶金熔煉領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的青銅帶其導電率低的問題。該方法包括以下步驟(1)按照如下質(zhì)量分數(shù)配制原料錫2.5～7.0％，磷0.08～0.25％，鎳0.10～0.25％，余量為銅和雜質(zhì)，且所述雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)小于0.15％；在熔化爐中將配好的原料熔化，熔化爐內(nèi)原料溫度為1180～1240℃；(2)利用所述原料進行熔鑄，熔鑄溫度為1140～1200℃，得到青銅帶卷坯；(3)對所述青銅帶卷坯進行銑面，然后進行粗軋開坯，得到青銅帶卷；(4)對所述青銅帶卷中間退火，退火溫度為520～630℃，保溫4.5～6小時，然后依次進行酸洗、中軋、低溫熱處理、表面清洗鈍化，最后拉彎矯得到高導電率低錫青銅帶成品。本方法制得的青銅帶具有導電率高、機械性能好的優(yōu)點。
文檔編號C22C1/02GK102321827SQ20111029939
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月25日
發(fā)明者唐存國 申請人:寧波市鄞州錫青銅帶制品有限公司