一种短流程引线框架用铜合金材料的制备工艺转让专利

申请号 : CN202110927272.6

文献号 : CN113699397B

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发明人 : 龚留奎黄伟陈子明张延松冯宏伟刘晓彬黄实哈黄滢秋阮金琦邓立勋

申请人 : 中国兵器科学研究院宁波分院宁波表面工程研究院有限公司

摘要 :

本发明涉及一种短流程引线框架用铜合金材料的制备工艺,依次包括有以下步骤:熔炼铸造-热锻-时效-冷变形,铜合金材料的铸锭按照重量百分比计,由以下组分组成:Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤0.03wt.%,余量为Cu;此工艺简单有效,适合制备大块高强高导铜合金材,且力学、电学性能优异,组织均匀,晶粒宽度约300~1000nm,在引线框架、电子通讯等轨道交通等领域有着极好的应用价值。

权利要求 :

1.一种短流程引线框架用铜合金材料的制备工艺,其特征在于,依次包括有以下步骤:

1)真空感应熔炼:将高纯无氧铜、Cu‑40Crwt.%中间合金、Cu‑40Zrwt.%中间合金、纯Ag放入坩埚,抽真空进行熔炼,待金属完全熔化后保温,随后浇铸为铜合金材料的铸锭,该铸锭按照重量百分比计,由以下组分组成:Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤0.03wt.%,余量为Cu;

2)热锻处理:将步骤(1)所得的合金锭置于保温炉中进行均匀化处理,并进行热锻处理,变形总量至少为90%;

3)时效处理:步骤(2)所得的合金锭进行时效处理;

4)冷轧处理:步骤(3)所得的合金锭进行冷轧处理,合金锭的冷变形总量≥96%,在0~

70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为10~12m/min,在随后71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为9~11m/min,而随后的变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为6~8m/min,所述的铜合金材料的抗拉强度为668~710Mpa,导电率为

81.5~82.3%IACS,断后伸长率为6.5%~8.5%。

2.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于:在步骤1)中,真空熔炼过程的真空度‑4 ‑3为3×(10 ~10 )Pa,铸锭的杂质含量≤0.03wt.%,氧含量≤0.0008%。

3.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于:冷变形后的合金晶粒宽度为300~

1000nm。

4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的制备工艺,其特征在于:在步骤1)中,熔炼后的保温时间为4~6min,保温温度为1100~1200℃;在步骤2)中,均匀化处理的温度为

955~970℃,均匀化处理的时间为3.5~4.5h;在步骤3)中,时效处理的温度为380~410℃,时效处理的时间为2.8~3.2h。

5.根据权利要求4所述的制备工艺,其特征在于:熔炼后的保温时间为5min,保温温度为1150℃,均匀化处理的温度为960℃,均匀化处理的时间为4h,时效处理的温度为400℃,时效处理的时间为3h。

说明书 :

一种短流程引线框架用铜合金材料的制备工艺

技术领域

[0001] 本发明属于铜合金技术领域,具体涉及一种短流程引线框架用高强高导Cu‑Cr‑Zr‑Ag合金带材的制备方法。

背景技术

[0002] 铜合金具备良好的导电导热和较高的力学性能,在电子信息工业中扮演着非常重要的角色,是电子信息产业不可或缺的基础性材料,其中铜合金引线框架材料发展迅速,近年来集成电路正向高密度、高集成化方向发展,这就对集成电路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、轻、薄的要求。理想的引线框架材料强度应大于600MPa、电导率应大于80%IACS,而曾被广泛使用的FeNi42合金已不能满足现阶段集成电路对引线框架材料的性能要求,亟需研发新一代高强高导铜合金框架材料。
[0003] 为此,出现了高强高导铜合金,在高强高导铜合金中,Cu‑Cr‑Zr合金具有极大潜力成为理想的高密度铜基引线框架材料,相对Cu‑Ni‑Si合金其具备较高的导电性能,相对Cu‑Fe‑P合金其具备较高的力学性能。目前市场上通过常规工艺得到的Cu‑Cr‑Zr合金性能指标为:抗拉强度约550MPa,导电率不小于80%IACS,延伸率约8%,这不能满足理想所需引线框架材料,并且制备工艺相对较为繁琐。如中国发明专利申请《一种高性能Cu‑Cr‑Zr‑Mg‑Si合金板带制备方法》,其专利申请号为CN202011530029.2,公开了制备Cu‑Cr‑Zr‑Mg‑Si合金板带的方法,具体工艺为:熔炼-铸造-热轧-再结晶退火-冷变形-退火,合金导电率82.09%IACS,抗拉强度665Mpa,但此方法经热轧后还需经历两次退火处理,工艺相对较长,从而造成制备效率低。又如中国发明专利《一种高性能铜合金的制备方法》,其专利号为ZL201811295499.8公开了一种高性能铜合金的制备方法,其中的合金成分Sn:10%~12%、Ti:0.5%~1%、P:0~0.2%、Zn:0.1%~0.2%、Mg:0%~0.02%,余量为Cu,通过水平连铸-铸造-高温均匀化退火-四面铣-粗轧-中轧-钟罩炉软化退火-清洗-中轧-气垫炉固溶-二十辊成品轧制-清洗-钟罩炉时效-清洗-拉弯矫直,所得高性能铜合金的抗拉强度≥700MPa、延伸率≥10%、但导电性能较低,约10%IACS。
[0004] 又如发明专利《一种高性能铜合金带材及其制备方法》,其专利号为CN202011354528.0公开了一种高性能铜合金带材的制备方法,其质量百分比组成为Ni:1.0~3.2wt%,Co:0.1~2.5wt%,Si:0.6~1.4wt%,Sn:0.01~0.2wt%,余量为Cu,工艺为熔炼-铸造-锯切-热轧-铣面-粗轧-固溶并淬火-中轧-一级时效-预精轧-二级时效-精轧-低温退火,所得铜合金的抗屈服强度为960MPa以上,但导电率较低,为45.2%IACS以下。如发明专利《一种高性能铜合金材料及其制备方法》,其专利号为CN201810954977.5公开了一种高性能铜合金材料及其制备方法,其质量百分比Zr:0.02~0.11wt%,其余部分为Cu及不可避免的杂质,工艺为熔炼-凝固-固溶处理-等径角变形ECAP或ECAE-一次热处理-低温轧制处理-二次热处理,经过两次退火和一次固溶处理,工艺复杂且工艺流程较长,并且8次等径角变形ECAP或ECAE对设备能力要求较高,制备成本和效率有待改善,所得铜合金的强度为600~750MPa,导电率为75~97%IACS,但是延伸率通常较低。
[0005] 又如中国发明专利《高强高导铜合金及其作为时速400公里以上高速铁路接触线材料的应用》,其专利号为ZL201610321078.2公开的铜合金为CuXY,其中X选自Ag、Nb和Ta中的至少一种,Y选自Cr、Zr和Si中的至少一种;铜合金中,X元素的总含量大于0.01且不高于20%,Y元素的总含量大于0.01且不高于2%,并且,Cr的含量范围在0.01~1.5%,Zr的含量范围在0.01~0.5%,Si的含量范围在0.01~0.3%,工艺为真空熔炼-室温冷拉拔-退火-室温冷拉拔-液氮处理-2~10℃升温至室温,得到的合金材料导电率在79%IACS以上,合金强度在690MPa以上。该工艺需要通过液氮处理并且后续控制升温速率升温至室温,这对设备的工作能力要求苛刻,无法满足规模化生产的效率和成本的要求。
[0006] 因此,需要对现有的引线框架用高强高导铜合金材料的制备方法作进一步的改进。

发明内容

[0007] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状,提供一种短流程引线框架用铜合金材料的制备工艺,制备出的铜合金材料兼具高抗拉强度、优良导电率和断后延伸率。
[0008] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种短流程引线框架用铜合金材料的制备工艺,其特征在于,依次包括有以下步骤:
[0009] 1)真空感应熔炼:将高纯无氧铜、Cu‑40Crwt.%中间合金、Cu‑40Zrwt.%中间合金、纯Ag放入坩埚,抽真空进行熔炼,待金属完全熔化后保温,随后浇铸为铜合金材料的铸锭,该铸锭按照重量百分比计,由以下组分组成:Cr:0.6~0.8wt.%,Zr:0.068~0.085wt.%,Ag:0.08~0.12wt.%,杂质含量≤0.03wt.%,余量为Cu;
[0010] 2)热锻处理:将步骤(1)所得的合金锭置于保温炉中进行均匀化处理,并进行热锻处理,变形总量至少为90%;
[0011] 3)时效处理:步骤(2)所得的合金锭进行时效处理;
[0012] 4)冷轧处理:步骤(3)所得的合金锭进行冷轧处理。
[0013] 具体地,所述的铜合金材料,按照重量百分比计,由以下组分组成:Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤0.03wt.%,余量为Cu。Cr元素在铜中的最大固溶度可达0.7%左右,而室温下Cr在铜中的固溶度仅有0.03%左右,在合适的时效工艺条件下使得溶质原子尽可能析出可以提高材料的强度,而且Cr对铜的导电率影响较小;Zr元素在铜中的最大固溶度约0.1~0.15%,室温下Zr在铜中的固溶度接近0%,微量Zr元素会富集在纳米Cr相能的外围从而抑制Cr相的粗化,同时对合金的导电性只有轻微影响。共晶温度780℃时,Ag元素在铜中的溶解度为7.9%,但室温时的溶解度仅0.1%,其加入量基本上使室温Cu基体达到饱和,在元素周期表中Cu与Ag的位置相邻,形成固溶体的倾向较大,而对导电率影响不大。
[0014] 优选地,在步骤1)中,真空熔炼过程的真空度为3×(10‑4~10‑3)Pa,铸锭的杂质含量≤0.03wt.%,氧含量≤0.0008%,避免氧含量过高影响合金的塑性和导电性能。
[0015] 优选地,步骤4)中,合金锭的冷变形总量≥96%,在0~70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为10~12m/min,在随后71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为9~11m/min,而随后的变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为6~8m/min。前述在0~70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为10~12m/min,冷变形前合金的塑性非常好,接近于软态纯铜,15%的道次变形量可以减少轧制次数,提高轧制效率;在随后71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为9~11m/min,这个过程中合金纳米相配合晶界强化效果显著增强,降低道次加工量和轧制速度可以保证合金塑性与强度的平衡,避免压下量过大造成合金的加工软化;而随后的变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为6~8m/min。低的道次加工量和轧制速度,便于释放轧制过程中由于变形产生的热量,减少这个过程中发生的回复现象,维持位错增殖的进行。
[0016] 冷变形后的合金组织延轧制方向呈纤维状均匀分布,晶粒宽度为300~1000nm,此时晶粒细化效果显著,纳米相配合位错(晶界)强化使得合金力学性能优异,同时晶粒细化导致合金塑性得到改善,因而合金维持高的力学性能的同时又保持较高的塑性。
[0017] 优选地,在步骤1)中,熔炼后的保温时间为4~6min,保温温度为1100~1200℃;在步骤2)中,均匀化处理的温度为955~970℃,均匀化处理的时间为3.5~4.5h;在步骤3)中,时效处理的温度为380~410℃,时效处理的时间为2.8~3.2h。
[0018] 具体地,熔炼后的保温时间为5min,保温温度为1150℃,均匀化处理的温度为960℃,均匀化处理的时间为4h,时效处理的温度为400℃,时效处理的时间为3h。
[0019] 具体地,所述的铜合金材料的抗拉强度为668~710Mpa,导电率为81.5~82.3%IACS,断后伸长率为6.5%~8.5%。如此,采用上述制备工艺制备出的铜合金材料兼具高抗拉强度、优良导电率和断后延伸率。
[0020] 与现有技术相比,本发明的优点在于:通过熔炼铸造-热锻-时效-冷变形工艺制备引线框架用铜合金材料,此工艺简单有效,制备流程短,适合制备大块高强高导铜合金材,且力学、电学性能优异。元素Cr以纳米Cr相的形式析出,显著提高合金的强度且对铜的导电率影响较小;而微量Zr元素抑制纳米Cr相的粗化,同时对合金的导电性仅有轻微影响。其它可固溶元素与Cu的合金元素对合金的导电性和塑性影响较大,而0.1%左右的Ag对铜的电导率和塑性影响甚微,起到固溶强化的作用,因此,通过Cr、Zr之间的交互作用以及Ag元素的固溶强化作用以及上述的制备工艺使得制备出的铜合金材料的性能比现有C18150(Cu‑Cr‑Zr合金,抗拉强度约550MPa,导电率不小于80%IACS,延伸率约8%)合金高,在引线框架、电子通讯等轨道交通等领域有着极好的应用价值。

附图说明

[0021] 图1为合金经96%冷轧变形后的SEM形貌图;
[0022] 图2为合金经96%冷轧变形后的TEM形貌图。

具体实施方式

[0023] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0024] 实施例1:
[0025] 本实施例的用于短流程引线框的铜合金材料的制备工艺依次包括有以下步骤:
[0026] (1)真空感应熔炼:将配好的将高纯无氧铜(99.99wt.%)、Cu‑40Crwt.%中间合金、Cu‑40Zrwt.%中间合金、纯Ag(99.99wt.%)放入坩埚,抽真空进行熔炼,真空熔炼度为3‑4 ‑3×(10 ~10 )Pa,待金属完全熔化后保温5min,保温温度为1150℃,随后浇铸为铸锭,本实施例的铜合金材料的铸锭成分为Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤
0.03wt.%,氧含量≤0.0008%,余量为Cu;
[0027] (2)热锻处理:将步骤(1)所得的合金锭置于保温炉中进行均匀化处理,均匀化处理温度为960℃,均匀化处理时间为4h,并进行热锻处理,变形总量为90%;
[0028] (3)时效处理:步骤(2)所得的合金锭进行时效处理,时效处理的温度为400℃,时效处理的时间为3h;
[0029] (4)冷轧处理:步骤(3)所得的合金锭进行冷轧处理,0~70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为12m/min,在随后71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为11m/min,在随后91%~96%变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为8m/min,合金晶粒宽度约300~1000nm。
[0030] 图1、图2分别是合金经96%冷变形后的SEM像和TEM像,可以看出:合金晶粒延轧制方向呈纤维状且分布均匀,尺寸较大的Cr相主要分布于晶界处(图1),为100~200nm,而纳米Cr相呈弥散状与位错交织在一起(图2),尺寸为10nm以下,第二相强化配合细晶强化使得合金综合性能优异。本实施例所得到的铜合金带材抗拉强度达到668MPa,导电率达到82.3%IACS,延伸率为8.5%。
[0031] 实施例2:
[0032] 本实施例的用于短流程引线框的铜合金材料的制备工艺依次包括有以下步骤:
[0033] (1)真空感应熔炼:将配好的将高纯无氧铜(99.99wt.%)、Cu‑40Crwt.%中间合金、Cu‑40Zrwt.%中间合金、纯Ag(99.99wt.%)放入坩埚,抽真空进行熔炼,真空熔炼度为3‑4 ‑3×(10 ~10 )Pa,待金属完全熔化后保温5min,保温温度为1150℃,随后浇铸为铸锭,本实施例的铜合金材料的铸锭成分为Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤
0.03wt.%,氧含量≤0.0008%,余量为Cu;
[0034] (2)热锻处理:将步骤(1)所得的合金锭置于保温炉中进行均匀化处理,均匀化处理温度为960℃,均匀化处理时间为4h,并进行热锻处理,变形总量为90%;
[0035] (3)时效处理:步骤(2)所得的合金锭进行时效处理,时效处理的温度为400℃,时效处理的时间为3h;
[0036] (4)冷轧处理:步骤(3)所得的合金锭进行冷轧处理,0~70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为12m/min,71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为11m/min,91%~96%变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为6m/min,合金晶粒宽度约300~1000nm。
[0037] 本实施例所得到的铜合金带材抗拉强度达到681MPa,导电率达到82.1%IACS,延伸率为8%。
[0038] 实施例3:
[0039] 本实施例的用于短流程引线框的铜合金材料的制备工艺依次包括有以下步骤:
[0040] (1)真空感应熔炼:将配好的将高纯无氧铜(99.99wt.%)、Cu‑40Crwt.%中间合金、Cu‑40Zrwt.%中间合金、纯Ag(99.99wt.%)放入坩埚,抽真空进行熔炼,真空熔炼度为3‑4 ‑3×(10 ~10 )Pa,待金属完全熔化后保温5min,保温温度为1150℃,随后浇铸为铸锭,本实施例的铜合金材料的铸锭成分为Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤
0.03wt.%,氧含量≤0.0008%,余量为Cu;
[0041] (2)热锻处理:将步骤(1)所得的合金锭置于保温炉中进行均匀化处理,均匀化处理温度为960℃,均匀化处理时间为4h,并进行热锻处理,变形总量为96%;
[0042] (3)时效处理:步骤(2)所得的合金锭进行时效处理,时效处理的温度为400℃,时效处理的时间为3h;
[0043] (4)冷轧处理:步骤(3)所得的合金锭进行冷轧处理,0~70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为12m/min,在随后的71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为9m/min,在随后91%~96%变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为6m/min,合金晶粒宽度为300~1000nm。
[0044] 本实施例所得到的铜合金带材抗拉强度达到705MPa,导电率达到81.5%IACS,延伸率为7%。
[0045] 实施例4:
[0046] 本实施例的用于短流程引线框的铜合金材料的制备工艺依次包括有以下步骤:
[0047] (1)真空感应熔炼:将配好的将高纯无氧铜(99.99wt.%)、Cu‑40Crwt.%中间合金、Cu‑40Zrwt.%中间合金、纯Ag(99.99wt.%)放入坩埚,抽真空进行熔炼,真空熔炼度为3‑4 ‑3×(10 ~10 )Pa,待金属完全熔化后保温5min,保温温度为1150℃,随后浇铸为铸锭,本实施例的铜合金材料的铸锭成分为Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤
0.03wt.%,氧含量≤0.0008%,余量为Cu;
[0048] (2)热锻处理:将步骤(1)所得的合金锭置于保温炉中进行均匀化处理,均匀化处理温度为960℃,均匀化处理时间为4h,并进行热锻处理,变形总量为96%;
[0049] (3)时效处理:步骤(2)所得的合金锭进行时效处理,时效处理的温度为400℃,时效处理的时间为3h;
[0050] (4)冷轧处理:步骤(3)所得的合金锭进行冷轧处理,0~70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为11m/min,71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为9m/min,91%~96%变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为6m/min,合金晶粒宽度约300~1000nm。
[0051] 本实施例所得到的铜合金带材抗拉强度达到698MPa,导电率达到81.5%IACS,延伸率为7%。
[0052] 实施例5:
[0053] 本实施例的用于短流程引线框的铜合金材料的制备工艺依次包括有以下步骤:
[0054] (1)真空感应熔炼:将配好的将高纯无氧铜(99.99wt.%)、Cu‑40Crwt.%中间合金、Cu‑40Zrwt.%中间合金、纯Ag(99.99wt.%)放入坩埚,抽真空进行熔炼,真空熔炼度为3‑4 ‑3×(10 ~10 )Pa,待金属完全熔化后保温5min,保温温度为1150℃,随后浇铸为铸锭,本实施例的铜合金材料的铸锭成分为Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤
0.03wt.%,氧含量≤0.0008%,余量为Cu;
[0055] (2)热锻处理:将步骤(1)所得的合金锭置于保温炉中进行均匀化处理,均匀化处理温度为960℃,均匀化处理时间为4h,并进行热锻处理,变形总量为96%;
[0056] (3)时效处理:步骤(2)所得的合金锭进行时效处理,时效处理的温度为400℃,时效处理的时间为3h;
[0057] (4)冷轧处理:步骤(3)所得的合金锭进行冷轧处理,0~70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为11m/min,71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为10m/min,91%~96%变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为6m/min,合金晶粒宽度约300~1000nm。
[0058] 本实施例所得到的铜合金带材抗拉强度达到700MPa,导电率达到81.5%IACS,延伸率为7%。
[0059] 实施例6:
[0060] 本实施例的用于短流程引线框的铜合金材料的制备工艺依次包括有以下步骤:
[0061] (1)真空感应熔炼:将配好的将高纯无氧铜(99.99wt.%)、Cu‑40Crwt.%中间合金、Cu‑40Zrwt.%中间合金、纯Ag(99.99wt.%)放入坩埚,抽真空进行熔炼,真空熔炼度为3‑4 ‑3×(10 ~10 )Pa,待金属完全熔化后保温5min,保温温度为1150℃,随后浇铸为铸锭,本实施例的铜合金材料的铸锭成分为Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤
0.03wt.%,氧含量≤0.0008%,余量为Cu;
[0062] (2)热锻处理:将步骤(1)所得的合金锭置于保温炉中进行均匀化处理,均匀化处理温度为960℃,均匀化处理时间为4h,并进行热锻处理,变形总量为93%;
[0063] (3)时效处理:步骤(2)所得的合金锭进行时效处理,时效处理的温度为400℃,时效处理的时间为3h;
[0064] (4)冷轧处理:步骤(3)所得的合金锭进行冷轧处理,0~70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为11m/min,71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为10m/min,91%~96%变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为7m/min,合金晶粒宽度约300~1000nm。
[0065] 本实施例所得到的铜合金带材抗拉强度达到693MPa,导电率达到81.8%IACS,延伸率为7%。
[0066] 实施例7:
[0067] 本实施例的用于短流程引线框的铜合金材料的制备工艺依次包括有以下步骤:
[0068] (1)真空感应熔炼:将配好的将高纯无氧铜(99.99wt.%)、Cu‑40Crwt.%中间合金、Cu‑40Zrwt.%中间合金、纯Ag(99.99wt.%)放入坩埚,抽真空进行熔炼,真空熔炼度为3‑4 ‑3×(10 ~10 )Pa,待金属完全熔化后保温5min,保温温度为1150℃,随后浇铸为铸锭,本实施例的铜合金材料的铸锭成分为Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤
0.03wt.%,氧含量≤0.0008%,余量为Cu;
[0069] (2)热锻处理:将步骤(1)所得的合金锭置于保温炉中进行均匀化处理,均匀化处理温度为960℃,均匀化处理时间为4h,并进行热锻处理,变形总量为96%;
[0070] (3)时效处理:步骤(2)所得的合金锭进行时效处理,时效处理的温度为400℃,时效处理的时间为3h;
[0071] (4)冷轧处理:步骤(3)所得的合金锭进行冷轧处理,0~70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为10m/min,71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为9m/min,91%~96%变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为6m/min,合金晶粒宽度约300~1000nm。
[0072] 本实施例所得到的铜合金带材抗拉强度达到710MPa,导电率达到81.5%IACS,延伸率为6.5%。
[0073] 实施例8:
[0074] 本实施例的用于短流程引线框的铜合金材料的制备工艺依次包括有以下步骤:
[0075] (1)真空感应熔炼:将配好的将高纯无氧铜(99.99wt.%)、Cu‑40Crwt.%中间合金、Cu‑40Zrwt.%中间合金、纯Ag(99.99wt.%)放入坩埚,抽真空进行熔炼,真空熔炼度为3‑4 ‑3×(10 ~10 )Pa,待金属完全熔化后保温5min,保温温度为1150℃,随后浇铸为铸锭,本实施例的铜合金材料的铸锭成分为Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤
0.03wt.%,氧含量≤0.0008%,余量为Cu;
[0076] (2)热锻处理:将步骤(1)所得的合金锭置于保温炉中进行均匀化处理,均匀化处理温度为960℃,均匀化处理时间为4h,并进行热锻处理,变形总量为93%;
[0077] (3)时效处理:步骤(2)所得的合金锭进行时效处理,时效处理的温度为400℃,时效处理的时间为3h;
[0078] (4)冷轧处理:步骤(3)所得的合金锭进行冷轧处理,0~70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为10m/min,71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为10m/min,91%~96%变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为6m/min,合金晶粒宽度约300~1000nm。
[0079] 本实施例所得到的铜合金带材抗拉强度达到701MPa,导电率达到81.5%IACS,延伸率为7%。
[0080] 实施例9:
[0081] 本实施例的用于短流程引线框的铜合金材料的制备工艺依次包括有以下步骤:
[0082] (1)真空感应熔炼:将配好的将高纯无氧铜(99.99wt.%)、Cu‑40Crwt.%中间合金、Cu‑40Zrwt.%中间合金、纯Ag(99.99wt.%)放入坩埚,抽真空进行熔炼,真空熔炼度为3‑4 ‑3×(10 ~10 )Pa,待金属完全熔化后保温5min,保温温度为1150℃,随后浇铸为铸锭,铸锭成分为Cr:0.7wt.%,Zr:0.078wt.%,Ag:0.1wt.%,杂质含量≤0.03wt.%,氧含量≤
0.0008%,余量为Cu;
[0083] (2)热锻处理:将步骤(1)所得的合金锭置于保温炉中进行均匀化处理,均匀化处理温度为960℃,均匀化处理时间为4h,并进行热锻处理,变形总量为96%;
[0084] (3)时效处理:步骤(2)所得的合金锭进行时效处理,时效处理的温度为400℃,时效处理的时间为3h;
[0085] (4)冷轧处理:步骤(3)所得的合金锭进行冷轧处理,0~70%变形过程中每道次变形量为15%,轧制速度为10m/min,71%~90%变形过程中每道次变形量为5%,轧制速度为10m/min,91%~96%变形过程中每道次变形量不超过1%,轧制速度为7m/min,合金晶粒宽度约300~1000nm。
[0086] 本实施例所得到的铜合金带材抗拉强度达到700MPa,导电率达到81.9%IACS,延伸率为7%。
[0087] 实施例10:
[0088] 本实施例与上述实施例9的区别仅在于:
[0089] 1、铜合金材料成分的含量不同,具体地,该合金材料按照重量百分比计,由以下成分组成:Cr:0.6wt.%,Zr:0.085wt.%,Ag:0.12wt.%,杂质含量≤0.03wt.%,余量为Cu。
[0090] 2、工艺参数的不同,具体地,熔炼后的保温时间为4min,保温温度为1200℃;在步骤2)中,均匀化处理的温度为955℃,均匀化处理的时间为3.5h;在步骤3)中,时效处理的温度为410℃,时效处理的时间为3.2h。
[0091] 本实施例所得到的铜合金带材抗拉强度达到699MPa,导电率达到81.9%IACS,延伸率为7%。
[0092] 实施例11:
[0093] 本实施例与上述实施例9的区别仅在于:
[0094] 1、铜合金材料成分的含量不同,具体地,该合金材料按照重量百分比计,由以下成分组成:Cr:0.8wt.%,Zr:0.068wt.%,Ag:0.08wt.%,杂质含量≤0.03wt.%,余量为Cu。
[0095] 2、工艺参数的不同,具体地,熔炼后的保温时间为6min,保温温度为1100℃;在步骤2)中,均匀化处理的温度为970℃,均匀化处理的时间为4.5h;在步骤3)中,时效处理的温度为380℃,时效处理的时间为2.8h。
[0096] 本实施例所得到的铜合金带材抗拉强度达到705MPa,导电率达到81.5%IACS,延伸率为7.5%。
[0097] 以上具体实例是对本发明所作的进一步详细说明,并不能认定本发明的具体实施方式仅限于此,在不脱离本发明提出的合金成分范围及形变热处理工序,可以做适当的成分调整和改善,但都应视为属于本发明所提交权利要求书的保护范围。