一種電子電氣設(shè)備用銅合金的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電氣材料，尤其涉及一種電子電氣設(shè)備用銅合金。
【背景技術(shù)】
[0002]銅合金具有優(yōu)異的物理性能和化學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于電氣工業(yè)中的電氣傳輸、電機(jī)制造、通訊電纜、電氣線路，和電子工業(yè)中電真空器件、印刷電路、集成電路、引線框架，以及交通工業(yè)汽車、鐵路、船舶、飛機(jī)，輕工業(yè)、建筑業(yè)等。具有著廣闊的應(yīng)用前景，正日益受到世界各國的重視。各國政府紛紛大力引導(dǎo)、支持眾多的材料工作者對其制備技術(shù)和基礎(chǔ)理論展開研宄。
[0003]銅合金以純銅為基體加入一種或幾種其他元素所構(gòu)成的合金，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和耐腐蝕性等。隨著電子電氣事業(yè)的發(fā)展和電器技術(shù)的提高，對電子電氣設(shè)備用材料所要求的特性項目越來越高，例如電導(dǎo)率、強(qiáng)度、塑性、彈性、耐疲勞性、硬度、耐磨性、熱處理可加工性等機(jī)械性能有較高的要求。
[0004]因此，為了解決上述問題，特提供一種新的技術(shù)方案滿足需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種電子電氣用銅合金，該材料的具有良好的導(dǎo)電率、耐磨性、屈服強(qiáng)度高、熱處理可加工等優(yōu)異性能。
[0006]為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體為，一種電子電氣設(shè)備用銅合金，其特征在于:所述銅合金含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5% -40%的Fe，l% -15%的Ti，0.01% -10%的Ag，I % -10%的Al，其余為Cu和余量不可避免的雜質(zhì)；Fe的含量與Ti的含量之比滿足原子比0.1 ( Fe/Ti ( 10。
[0007]進(jìn)一步地，所述銅合金的平均結(jié)晶粒徑為0.1-50 μ mo
[0008]進(jìn)一步地，所述銅合金的Cu、Fe的α相的晶粒平均粒徑在0.5_20 μ m。
[0009]進(jìn)一步地，所述銅合金晶粒中，在由板面的垂直方向和軋制方向的平行方向構(gòu)成的截面觀察到的粒徑為50-200nm的Fe-Si分散粒子中，粒徑為100_200nm的粒子的占30%以上。
[0010]進(jìn)一步地，所述銅合金中還包括質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.2% -3%的Mn。
[0011]進(jìn)一步地，所述銅合金中還包括質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.01% -3%的Cr。
[0012]本發(fā)明的有益效果:電子電氣材料銅合金的導(dǎo)電性高，彈性好、耐磨性能好、屈服強(qiáng)度尚，加熱可加工，銀提尚其導(dǎo)電性能，欽提尚合金彈性，銷和猛提尚銅合金的耐磨性能，合金粒徑0.1-50 μ m使得其彎曲加工性能良好，滿足電氣設(shè)備的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步闡釋本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。所述方法如無特別說明均為常規(guī)方法。
[0014]實(shí)施例1
[0015]本發(fā)明銅合金材料制造方法是熔解?鑄造一均勻熱處理一熱軋一熱軋后的驟冷一冷軋一伴有固溶的重結(jié)晶處理一冷軋一時效處理。
[0016]將金屬單質(zhì)按照一定配比在中頻真空感應(yīng)爐熔融，在800?1100°C的溫度下保持30min?12h的條件下進(jìn)行均勻熱處理，熱軋，驟冷；冷軋，利用該冷軋得到規(guī)定的合金，以該合金受到伴有固溶的重結(jié)晶處理，從700?900°C保持5-300S這樣的條件進(jìn)行，提高耐應(yīng)力，伴有固溶的重結(jié)晶處理后的冷軋在加工率為15% -45%的條件下進(jìn)行，提高其彎曲性能；并實(shí)施低溫退火處理，其退火溫度為100?900°C，退火時間為0.5h?2h。合金鑄成40 X 10mm的圓錠。車去表面缺陷，并將頭部鋸掉，切成20mm厚的圓片。
[0017]一種電子電氣設(shè)備用銅合金，銅合金含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5 %的Fe，I %的Ti，0.01%的Ag，1%的Al，其余為Cu和余量不可避免的雜質(zhì)；Fe的含量與Ti的含量之比為原子比 Fe/Ti = 1.29。
[0018]銅合金的平均結(jié)晶粒徑為0.1 μ m，銅合金的Cu、Fe的α相的晶粒平均粒徑在0.5 μπι。在由板面的垂直方向和軋制方向的平行方向構(gòu)成的截面觀察到的粒徑為50-200nm的Fe-Si分散粒子中，粒徑為100-200nm的粒子的占30%。
[0019]電導(dǎo)率測定，使用以軋制方向40X 10mm的試驗(yàn)片，依據(jù)非鐵金屬材料電導(dǎo)率測定方法，利用雙電橋式電阻測定裝置來的定電阻，利用平均截面積法算出電導(dǎo)率，該材料的電導(dǎo)率為38% IACS。
[0020]屈服強(qiáng)度測定，使用以軋制方向?yàn)殚L度方向的試驗(yàn)片，0.2%屈服強(qiáng)度為560N/mm2 ο
[0021]平均結(jié)晶粒徑的測定，使用冷埋樹脂得到有軋制方向和厚度方向構(gòu)成的觀察面后，用2400號的耐水研磨紙、涂布有Iym的金剛石噴霧的拋光輪，進(jìn)行了精加工研磨。再用鉻酸及氯化鐵腐蝕晶界，由此得到觀察試樣。有關(guān)組織觀察，使用光學(xué)顯微鏡以400倍的倍率獲得組織照片。有關(guān)平均結(jié)晶粒徑的測定，使用切斷法，使線段的方向成為軋制方向的平行方向，在組織照片上繪制4條線段，每條線段的長度為250 μ m，將對各線段求出的結(jié)晶粒度的平均值作為平均結(jié)晶粒徑，該材料的平均結(jié)晶粒徑為0.08 μ mo
[0022]分散粒子的測定，用離子銑削制作由軋制方向和板厚方向構(gòu)成的截面，使用場致發(fā)射型掃描電子顯微鏡在1.5萬倍的倍率下進(jìn)行觀察。對試樣在100 μπι的區(qū)域測定30?300nm的分散粒子的數(shù)目。另外，在粒徑為30?300nm的分撒粒子中，調(diào)查了粒徑與其出現(xiàn)的頻率，求出粒徑為50?200nm的粒子的個數(shù)的比例和粒徑為100?200nm的個數(shù)的比例，需要說明的是，本發(fā)明中，分散粒子的粒徑是指粒子的長徑，該材料的100?200nm粒徑的粒子占50%。
[0023]實(shí)施例2
[0024]一種電子電氣設(shè)備用銅合金，該材料的制備方法與實(shí)施例1相同，不同之處在于材料的配比不同，具體為銅合金含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為40%的Fe，15%的Ti，10%的Ag，10%的Al，其余為Cu和余量不可避免的雜質(zhì)；Fe的含量與Ti的含量之比為原子比Fe/Ti = 1.29。
[0025]銅合金的平均結(jié)晶粒徑為50 μπι，銅合金的Cu、Fe的α相的晶粒平均粒徑在20 μ mo在由板面的垂直方向和軋制方向的平行方向構(gòu)成的截面觀察到的粒徑為50-200nm的Fe-Si分散粒子中，粒徑為100-200nm的粒子的占40%。
[0026]電導(dǎo)率測定，使用以軋制方向40X 10mm的試驗(yàn)片，依據(jù)非鐵金屬材料電導(dǎo)率測定方法，利用雙電橋式電阻測定裝置來的定電阻，利用平均截面積法算出電導(dǎo)率，該材料的電導(dǎo)率為45% IACS。
[0027]屈服強(qiáng)度測定，使用以軋制方向?yàn)殚L度方向的試驗(yàn)片，0.2%屈服強(qiáng)度為550N/mm2 ο
[0028]平均結(jié)晶粒徑的測定，使用冷埋樹脂得到有軋制方向和厚度方向構(gòu)成的觀察面后，用2400號的耐水研磨紙、涂布有I μπι的金剛石噴霧的拋光輪，進(jìn)行了精加工研磨。再用鉻酸及氯化鐵腐蝕晶界，由此得到觀察試樣。有關(guān)組織觀察，使用光學(xué)顯微鏡以400倍的倍率獲得組織照片。有關(guān)平均結(jié)晶粒徑的測定，使用切斷法，使線段的方向成為軋制方向的平行方向，在組織照片上繪制4條線段，每條線段的長度為250 μ m，將對各線段求出的結(jié)晶粒度的平均值作為平均結(jié)晶粒徑，該材料的平均結(jié)晶粒徑為50 μ mo
[0029]分散粒子的測定，用離子銑削制作由軋制方向和板厚方向構(gòu)成的截面，使用場致發(fā)射型掃描電子顯微鏡在1.5萬倍的倍率下進(jìn)行觀察。對試樣在100 μπι的區(qū)域測定30?300nm的分散粒子的數(shù)目。另外，在粒徑為30?300nm的分撒粒子中，調(diào)查了粒徑與其出現(xiàn)的頻率，求出粒徑為50?200nm的粒子的個數(shù)的比例和粒徑為100?200nm的個數(shù)的比例，需要說明的是，本發(fā)明中，分散粒子的粒徑是指粒子的長徑，該材料的100?200nm粒徑的粒子占40%。
[0030]實(shí)施例3
[0031]一種電子電氣設(shè)備用銅合金，該材料的制備方法與實(shí)施例1相同，不同之處在于材料的配比不同、材料不同，具體為銅合金含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%的Fe，1%的Ti，0.01%的Ag，1%的Al，還包括質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.2%的Mn，其余為Cu和余量不可避免的雜質(zhì)；Fe的含量與Ti的含量之比為原子比Fe/Ti = 1.29。
[0032]銅合金的平均結(jié)晶粒徑為0.1 μ m，銅合金的Cu、Fe的α相的晶粒平均粒徑在0.5 μπι。在由板面的垂直方向和軋制方向的