权利要求
1.一种
铜合金带材,所述
铜合金带材的化学成分为:Ti、Co、Mo、Cr、Nb,以及Cu;其中,以质量分数计,
Ti的含量为3.5%至3.6%,Co的含量为0.05%至0.08%,Mo的含量为0.1%至0.15%,Cr的含量为0.15%至0.2%,Nb的含量为0.02%至0.05%,其余为Cu。
2.根据权利要求1所述的铜合金带材,其特征在于,以质量分数计,所述铜合金带材的化学成分中,Ti的含量为3.5%,Co的含量为0.08%,Mo的含量为0.15%,Cr的含量为0.2%,Nb的含量为0.05%,其余为Cu。
3.根据权利要求1或2所述的铜合金带材,其特征在于,所述铜合金带材满足如下指标:
抗拉强度为≥1400MPa,导电率为≥12%IACS,残余应力为≤50MPa。
4.一种权利要求1~3任意一项所述的铜合金带材的制备方法,所述方法包括:
将合金铸锭依次进行热轧和空冷,得到具有第二相的热轧板;
将所述热轧板依次进行冷轧和固溶热处理,得到具有平均晶粒尺寸为0.8μm至1μm的带材;
将所述带材进行多次冷轧-时效热处理,得到铜合金带材。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述热轧包括加热和轧制;其中,
加热的温度为870℃至890℃;和/或,
轧制的终轧温度为≥700℃。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述冷轧的变形量为50%至70%;和/或,
所述固溶热处理的温度为900℃至940℃。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将所述带材进行多次冷轧-时效热处理,得到铜合金带材,包括:
将所述带材依次进行第一冷轧-时效热处理、第二冷轧-时效热处理以及第三冷轧-时效热处理,得到铜合金带材。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量为50%至70%,时效热处理的温度为350℃至390℃。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第二冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量为60%至70%,时效热处理的温度为280℃至300℃。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第三冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量为40%至50%,时效热处理的温度为280℃至300℃。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及铜合金技术领域,尤其涉及一种铜合金带材及其制备方法。
背景技术
[0002]高强度和高导电铜合金带材主要用于制作弹性电子元器件,尤其是低残余应力的高强高导电铜合金带材在蚀刻用高精度电子通讯元器件方面有着广泛的应用。
[0003]高强度弹性铜合金在弹性元件领域有着广泛的应用,随着信息化和自动化进程加快,电子元器件集成度较高,弹性铜合金元件趋于微型化、超薄化和异形化,因此,对铜合金力学性能、导电性和残余应力提出了更高的要求。目前,抗拉强度达到1000MPa以上的铜合金带材主要包括Cu-Be、Cu-Ni-Sn和Cu-Ti合金,由于环保和加工成本的原因,Cu-Ti合金是最有望取代Cu-Be和Cu-Ni-Sn的材料,但常规方法制备的Cu-Ti合金的强度相对较低,难以使抗拉强度达到1400MPa以上。因此,亟需一种超高强度、同时实现低残余应力和高导电性能的铜合金。
发明内容
[0004]本申请提供了一种铜合金带材及其制备方法,以解决如下技术问题:如何提高铜合金带材的强度。
[0005]第一方面,本申请实施例提供了一种铜合金带材,所述铜合金带材的化学成分为:Ti、Co、Mo、Cr、Nb,以及Cu;其中,以质量分数计,
[0006]Ti的含量为3.5%至3.6%,Co的含量为0.05%至0.08%,Mo的含量为0.1%至0.15%,Cr的含量为0.15%至0.2%,Nb的含量为0.02%至0.05%,其余为Cu。
[0007]可选的,以质量分数计,所述铜合金带材的化学成分中,Ti的含量为3.5%,Co的含量为0.08%,Mo的含量为0.15%,Cr的含量为0.2%,Nb的含量为0.05%,其余为Cu。
[0008]可选的,所述铜合金带材满足如下指标:
[0009]抗拉强度为≥1400MPa,导电率为≥12%IACS,残余应力为≤50MPa。
[0010]第二方面,本申请实施例提供了一种第一方面任意一项所述的铜合金带材的制备方法,所述方法包括:
[0011]将合金铸锭依次进行热轧和空冷,得到具有第二相的热轧板;
[0012]将所述热轧板依次进行冷轧和固溶热处理,得到具有平均晶粒尺寸为0.8μm至1μm的带材;
[0013]将所述带材进行多次冷轧-时效热处理,得到铜合金带材。
[0014]可选的,所述热轧包括加热和轧制;其中,
[0015]加热的温度为870℃至890℃;和/或,
[0016]轧制的终轧温度为≥700℃。
[0017]可选的,所述冷轧的变形量为50%至70%;和/或,
[0018]所述固溶热处理的温度为900℃至940℃。
[0019]可选的,所述将所述带材进行多次冷轧-时效热处理,得到铜合金带材,包括:
[0020]将所述带材依次进行第一冷轧-时效热处理、第二冷轧-时效热处理以及第三冷轧-时效热处理,得到铜合金带材。
[0021]可选的,所述第一冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量为50%至70%,时效热处理的温度为350℃至390℃。
[0022]可选的,所述第二冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量为60%至70%,时效热处理的温度为280℃至300℃。
[0023]可选的,所述第三冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量为40%至50%,时效热处理的温度为280℃至300℃。
[0024]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
[0025]本申请实施例提供的该铜合金带材,包括化学成分Ti、Co、Mo、Cr、Nb,以及Cu;Ti的含量为3.5%至3.6%,在该铜合金带材中形成弥散分布的第二相,起析出强化作用;Co的含量为0.05%至0.08%,可以细化铜合金带材的晶粒尺寸,起细晶强化作用;Mo的含量为0.1%至0.15%,Cr的含量为0.15%至0.2%,Nb的含量为0.02%至0.05%,可以协同促进铜合金带材析出第二相,起析出强化作用,并为铜合金带材中的位错大量增值和孪晶形成提供条件。因此,通过合理设计Ti、Co、Mo、Cr、Nb的含量,充分提高了铜合金带材的强度。
附图说明
[0026]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请实施例提供的一种铜合金带材的制备方法的流程示意图;
[0029]图2为本申请实施例1提供的一种铜合金带材的制备方法中的热轧空冷后的微观组织图;
[0030]图3为本申请实施例1提供的一种铜合金带材的制备方法中的固溶热处理后的微观组织图;
[0031]图4为本申请实施例2提供的一种铜合金带材的制备方法中的热轧空冷后的微观组织图;
[0032]图5为本申请实施例2提供的一种铜合金带材的制备方法中的固溶热处理后的微观组织图;
[0033]图6为本申请实施例3提供的一种铜合金带材的制备方法中的热轧空冷后的微观组织图;
[0034]图7为本申请实施例3提供的一种铜合金带材的制备方法中的固溶热处理后的微观组织图。
具体实施方式
[0035]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0036]本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在;应当理解,以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本申请范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所述范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
[0037]在本申请中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外,在本申请说明书的描述中,术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中,“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。在本文中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,“a,b,或c中的至少一项(个)”,或,“a,b,和c中的至少一项(个)”,均可以表示:a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c分别可以是单个,也可以是多个。
[0038]除非另有特别说明,本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0039]第一方面,本申请实施例提供了一种铜合金带材,所述铜合金带材的化学成分为:Ti、Co、Mo、Cr、Nb,以及Cu;其中,以质量分数计,
[0040]Ti的含量为3.5%至3.6%,Co的含量为0.05%至0.08%,Mo的含量为0.1%至0.15%,Cr的含量为0.15%至0.2%,Nb的含量为0.02%至0.05%,其余为Cu。
[0041]铜合金带材的化学成分为Ti、Co、Mo、Cr、Nb以及基础成分Cu,Ti含量可以为3.5%至3.6%,通过形成弥散分布的第二相起到析出强化作用,这种强化机制是基于第二相阻碍位错运动,从而提高合金的强度。Co含量可以为0.05%至0.08%,其作用是细化晶粒尺寸,细晶强化因为细小的晶粒可以增加晶界面积,晶界对变形具有阻碍作用,从而提高合金的强度和韧性。Mo的含量可以为0.1%至0.15%,Cr的含量可以为0.15%至0.2%,Nb的含量可以为0.02%至0.05%,这三种元素协同促进热轧后在空冷过程中第二相的析出,与Co元素共同为后续固溶处理获得超细晶提供条件。同时也可以在冷轧过程中增加位错密度及发生孪生变形,位错增值可以增加位错之间的相互作用,提高合金的强度;而孪晶的形成也会对合金的性能产生重要影响,如提高强度和塑性等。“第二相”指富Mo、Cr和Nb的第二相。
[0042]Ti含量的范围确保析出第二相的数量和分布,合适的含量能够保证弥散强化效果的最大化。若该Ti含量低于3.5%,会导致弥散分布的第二相密度过低,强化效果不够;若该Ti含量高于3.6%,会导致凝固元素偏析,影响强化效果。Co、Cr和Nb的含量在一定程度上确保了铜合金的导电率,Mo、Cr和Nb的含量范围相互配合,共同促进第二相的析出以及位错和孪晶的形成。它们之间的协同作用是通过影响合金的热力学和动力学过程实现的,例如改变第二相的析出温度、速度和形态等。该铜合金带材通过多种强化机制(析出强化、细晶强化等)的综合运用,充分提高了合金的强度。析出强化主要由含Ti析出相实现,细晶强化由Co以及含Mo、Cr、Nb的第二相协同作用完成,这些强化机制相互补充,使得合金在不同尺度上得到强化。
[0043]示例性的,Ti的含量可以为3.5%、3.52%、3.54%、3.56%、3.58%、3.6%等;Co的含量可以为0.05%、0.06%、0.07%、0.08%等;Mo的含量可以为0.1%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%等;Cr的含量可以为0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.2%等;Nb的含量可以为0.02%、0.03%、0.04%、0.05%等。
[0044]在一些实施方式中,以质量分数计,所述铜合金带材的化学成分中,Ti的含量为3.5%,Co的含量为0.08%,Mo的含量为0.15%,Cr的含量为0.2%,Nb的含量为0.05%,其余为Cu。
[0045]示例性的,铜合金带材的化学成分中,Ti的含量可以为3.5%,Co的含量可以为0.08%,Mo的含量可以为0.15%,Cr的含量可以为0.2%,Nb的含量可以为0.05%,可以实现抗拉强度为1460MPa,导电率为14%IACS,残余应力为43MPa。
[0046]在一些实施方式中,所述铜合金带材同时满足如下指标:
[0047]抗拉强度为≥1400MPa,导电率为≥12%IACS,残余应力为≤50MPa。
[0048]本申请实施例提供的铜合金带材可以实现抗拉强度达1400MPa以上,导电率达12%IACS以上,同时残余应力在50MPa以下,即为一种低残余应力的高强度高导电铜合金带材,能够充分应用于蚀刻用高精度电子通讯元器件。
[0049]第二方面,本申请实施例提供了一种第一方面任意一项所述的铜合金带材的制备方法,图1为本申请实施例提供的一种铜合金带材的制备方法的流程示意图;请参见图1,所述方法包括:
[0050]S1、将合金铸锭依次进行热轧和空冷,得到具有第二相的热轧板;
[0051]将合金铸锭进行热轧,在高温下使铸锭发生塑性变形。这一过程能够破碎铸锭的粗大原始晶粒,改善铸锭的组织均匀性,同时为后续第二相的析出创造条件。通过热轧,合金内部的位错密度增加,变形产生的能量有助于第二相的形核。例如,对于该铜合金带材,在热轧过程中,Ti、Mo、Cr、Nb等元素可能开始逐渐形成弥散分布的第二相,为后续的强化效果奠定基础。热轧后进行空冷,在空冷过程中实现Cr、Nb和Mo的复合析出,可以实现再结晶过程中超细晶的控制,贡献最终的强化效果。此外,合金铸锭通过真空感应熔炼得到。
[0052]在一些实施方式中,所述热轧包括加热和轧制;其中,
[0053]加热的温度为870℃至890℃;和/或,
[0054]轧制的终轧温度为≥700℃。
[0055]加热的温度可以为870℃至890℃,细化铸态组织,空冷过程中进一步形成第二相,为后续固溶获得超细晶提供条件。示例性的,加热的温度可以为870℃、875℃、880℃、885℃、890℃等,对应的保温时间为30min至40min。轧制的终轧温度可以为≥700℃,实现铸态组织充分细化并均匀,若该终轧温度低于700℃,可能导致轧制开裂,组织难以细化。示例性的,该轧制的终轧温度可以为700℃、710℃、720℃、730℃、740℃等。
[0056]S2、将所述热轧板依次进行冷轧和固溶热处理,得到具有平均晶粒尺寸为0.8μm至1μm的带材;
[0057]对热轧板进行冷轧,通过轧制力使板材进一步变形,厚度减小,同时晶粒被进一步拉长和破碎,位错密度大幅增加。这一过程提高了板材的强度和硬度,但也会导致加工硬化,使材料的塑性下降。冷轧后的板材组织处于高度畸变状态,为固溶热处理做准备。固溶热处理使合金中的溶质原子(如Co、Cr、Nb等)充分溶解到基体(铜)中,形成均匀的固溶体。这一过程消除加工硬化,恢复了材料的塑性,同时为后续时效处理时第二相的均匀析出创造条件。最终得到具有平均晶粒尺寸为0.8μm至1μm的带材,细小的晶粒尺寸有利于提高材料的综合性能,如强度和韧性。
[0058]在一些实施方式中,所述冷轧的变形量为50%至70%;和/或,
[0059]所述固溶热处理的温度为900℃至940℃。
[0060]冷轧的变形量可以为50%至70%,确保后续固溶处理发生再结晶获得超细晶组织(0.8μm至1μm)。示例性的,冷轧的变形量可以为50%、55%、60%、65%、70%等;固溶热处理的温度可以为900℃至940℃,实现带材的超细晶组织,提供细晶强化效果。示例性的,固溶热处理的温度可以为900℃、910℃、920℃、930℃、940℃等,对应的保温时间可以为35至45秒。
[0061]S3、将所述带材进行多次冷轧-时效热处理,得到铜合金带材。
[0062]对带材进行多次冷轧,每次冷轧进一步增加板材的变形程度,使位错密度持续升高,为时效处理时第二相的析出提供更多的形核位置。同时,多次冷轧还可以进一步细化晶粒,改善板材的组织均匀性。时效热处理使固溶体中的溶质原子以第二相的形式析出。在该铜合金带材中,经过多次冷轧后的时效处理,Ti元素会形成强化相,起析出强化作用,Co和Mo、Cr、Nb等有助于细化晶粒进一步强化材料。通过多次冷轧-时效热处理的循环,不断调整和优化第二相的尺寸、数量和分布,最终使得该铜合金带材具有超细晶基体结合高密度析出相,强化效果好,还能保证一定的导电率。
[0063]在一些实施方式中,所述将所述带材进行多次冷轧-时效热处理,得到铜合金带材,包括:
[0064]将所述带材依次进行第一冷轧-时效热处理、第二冷轧-时效热处理以及第三冷轧-时效热处理,得到铜合金带材。
[0065]在一些实施方式中,所述第一冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量为50%至70%,时效热处理的温度为350℃至390℃。
[0066]第一冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量可以为50%至70%,形成大量的位错等微观缺陷,为后续时效形成弥散析出相提供形核条件;时效热处理的温度可以为350℃至390℃,促进形成第二相,获得强化效果。示例性的,第一冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量可以为50%、55%、60%、65%、70%等;时效热处理的温度可以为350℃、360℃、370℃、380℃、390℃等,对应的保温时间可以为12h。
[0067]在一些实施方式中,所述第二冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量为60%至70%,时效热处理的温度为280℃至300℃。
[0068]第二冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量可以为60%至70%,形成大量的位错等微观缺陷,为后续时效形成弥散析出相提供形核条件;时效热处理的温度为280℃至300℃,促进形成第二相,获得强化效果。示例性的,第二冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量可以为60%、62%、64%、66%、68%、70%等;时效热处理的温度可以为280℃、290℃、300℃等,对应的保温时间可以为10h至24h。
[0069]在一些实施方式中,所述第三冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量为40%至50%,时效热处理的温度为280℃至300℃。
[0070]第三冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量可以为40%至50%,形成大量的位错等微观缺陷,为后续时效形成弥散析出相提供形核条件;时效热处理的温度可以为280℃至300℃,低温时效,可以进一步促进第二相析出,提升导电率,且起到回复作用,从而降低残余应力,在280℃至300℃温度范围内,可以平衡强度和残余应力。示例性的,第三冷轧-时效热处理中,冷轧的变形量可以为40%、42%、44%、46%、48%、50%等;时效热处理的温度可以为280℃、290℃、300℃等,对应的保温时间为10h至24h。
[0071]综上,Ti作为主添加元素,在后续时效处理过程中形成弥散分布的第二相,起析出强化作用;Co可以细化固溶后的晶粒尺寸,最终实现细晶强化作用;Mo、Cr以及Nb可以在热轧后空冷中析出第二相,为后续变形过程中的位错大量增值和孪晶形成提供条件。在上述化学成分的基础上,利用热轧空冷先析出一部分第二相,在冷轧和固溶后对晶界起钉扎作用形成超细晶组织,结合后续多次变形和时效处理,实现细晶强化、析出强化和位错强化等多种强化机制协同提升强度的效果,其中,多次冷轧及时效处理可以利用位错作为析出优先形核位置,实现更充分的析出,提高强度的同时还能保证一定的导电性,另外,多次低温时效可以逐步实现去应力效果,获得低残余应力的带材。
[0072]该铜合金带材的制备方法是基于上述铜合金带材来实现,该铜合金带材的具体化学成分可参照上述实施例,由于该铜合金带材采用了上述实施例的部分或全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
[0073]下面结合具体的实施例,进一步阐述本申请。应理解,这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准,则按照通用的国际标准、常规条件或按照制造厂商所建议的条件进行。
[0074]实施例1
[0075]一种铜合金带材,铜合金带材的化学成分为:Ti、Co、Mo、Cr、Nb,其余为Cu和不可避免的杂质;其中,以质量分数计,Ti:3.5%,Co:0.08%,Mo:0.15%,Cr:0.2%,Nb:0.05%。
[0076]一种铜合金带材的制备方法,包括:
[0077]将合金铸锭依次进行热轧和空冷,得到具有第二相的热轧板;具体为:将合金铸锭进行热轧,热轧包括加热和轧制,加热温度为870℃,保温40min,轧制的终轧温度为720℃;
[0078]将热轧板依次进行冷轧和固溶热处理,得到具有平均晶粒尺寸为0.8μm至1μm的带材;其中,冷轧变形量为50%,固溶热处理900℃保温35秒;
[0079]将带材进行多次冷轧-时效热处理,得到铜合金带材。具体为:将带材依次进行第一冷轧-时效热处理、第二冷轧-时效热处理以及第三冷轧-时效热处理,得到铜合金带材;其中,第一冷轧-时效热处理:带材进行冷轧,冷轧变形量为50%;后在350℃保温12小时进行时效热处理;第二冷轧-时效热处理:带材进行冷轧,冷轧变形量为60%,后在280℃保温10小时进行时效热处理;第三冷轧-时效热处理:带材进行冷轧,冷轧变形量为40%,后在280℃保温10小时进行时效热处理。
[0080]实施例2
[0081]一种铜合金带材,铜合金带材的化学成分为:Ti、Co、Mo、Cr、Nb,其余为Cu和不可避免的杂质;其中,以质量分数计,Ti:3.55%,Co:0.05%,Mo:0.1%,Cr:0.15%,Nb:0.02%。
[0082]一种铜合金带材的制备方法,包括:
[0083]将合金铸锭依次进行热轧和空冷,得到具有第二相的热轧板;具体为:将合金铸锭进行热轧,热轧包括加热和轧制,加热温度为880℃,保温40min,轧制的终轧温度为720℃;
[0084]将热轧板依次进行冷轧和固溶热处理,得到具有平均晶粒尺寸为0.8μm至1μm的带材;其中,冷轧变形量为55%,固溶热处理920℃保温40秒;
[0085]将带材进行多次冷轧-时效热处理,得到铜合金带材。具体为:将带材依次进行第一冷轧-时效热处理、第二冷轧-时效热处理以及第三冷轧-时效热处理,得到铜合金带材;其中,第一冷轧-时效热处理:带材进行冷轧,冷轧变形量为60%;后在370℃保温12小时进行时效热处理;第二冷轧-时效热处理:带材进行冷轧,冷轧变形量为66%,后在300℃保温24小时进行时效热处理;第三冷轧-时效热处理:带材进行冷轧,冷轧变形量为45%,后在290℃保温20小时进行时效热处理。
[0086]实施例3
[0087]一种铜合金带材,铜合金带材的化学成分为:Ti、Co、Mo、Cr、Nb,其余为Cu和不可避免的杂质;其中,以质量分数计,Ti:3.6%,Co:0.06%,Mo:0.12%,Cr:0.18%,Nb:0.03%。
[0088]一种铜合金带材的制备方法,包括:
[0089]将合金铸锭依次进行热轧和空冷,得到具有第二相的热轧板;具体为:将合金铸锭进行热轧,热轧包括加热和轧制,加热温度为890℃,保温30min,轧制的终轧温度为720℃;
[0090]将热轧板依次进行冷轧和固溶热处理,得到具有平均晶粒尺寸为0.8μm至1μm的带材;其中,冷轧变形量为60%,固溶热处理940℃保温45秒;
[0091]将带材进行多次冷轧-时效热处理,得到铜合金带材。具体为:将带材依次进行第一冷轧-时效热处理、第二冷轧-时效热处理以及第三冷轧-时效热处理,得到铜合金带材;其中,第一冷轧-时效热处理:带材进行冷轧,冷轧变形量为70%;后在390℃保温12小时进行时效热处理;第二冷轧-时效热处理:带材进行冷轧,冷轧变形量为70%,后在300℃保温24小时进行时效热处理;第三冷轧-时效热处理:带材进行冷轧,冷轧变形量为50%,后在280℃保温24小时进行时效热处理。
[0092]对实施例1~3制备得到的铜合金带材的性能指标进行测试,请参见表1所示的铜合金带材的性能指标。
[0093]表1铜合金带材的性能指标
[0094]
序号抗拉强度MPa导电率%IACS残余应力MPa实施例114601443实施例214201445实施例314321440
[0095]由表1可知,本申请实施例提供的铜合金带材能够同时实现满足:抗拉强度为
[0096]≥1400MPa,导电率为≥12%IACS,残余应力为≤50MPa。图2为本申请实施例1提供的一种铜合金带材的制备方法中的热轧空冷后的微观组织图;请参见图2,表明形成弥散的第二相;图3为本申请实施例1提供的一种铜合金带材的制备方法中的固溶热处理后的微观组织图;请参见图3,表明获得超细晶组织,平均晶粒尺寸约为1μm。图4为本申请实施例2提供的一种铜合金带材的制备方法中的热轧空冷后的微观组织图;请参见图4,表明形成弥散的第二相;图5为本申请实施例2提供的一种铜合金带材的制备方法中的固溶热处理后的微观组织图;请参见图5,表明获得超细晶组织,平均晶粒尺寸约为1μm。图6为本申请实施例3提供的一种铜合金带材的制备方法中的热轧空冷后的微观组织图;请参见图6,表明形成弥散的第二相;图7为本申请实施例3提供的一种铜合金带材的制备方法中的固溶热处理后的微观组织图。请参见图7,表明获得超细晶组织,平均晶粒尺寸约为1μm。
[0097]本申请实施例中的一个或多个技术方案,至少还具有如下技术效果或优点:
[0098](1)本申请实施例提供的铜合金带材实现抗拉强度达1400MPa以上,导电率达12%IACS以上,同时带材残余应力在50MPa以下;
[0099](2)Ti作为主要添加元素,在后续时效处理过程中形成弥散的第二相,起析出强化作用。合金元素Cr和Mo共添加时,这两种元素在铜中的固溶度极低,结合微量的Nb元素,在热轧后空冷过程中会形成一定数密度的第二相,将影响冷轧过程中的位错密度和孪晶界的数量,贡献最终带材的强化作用。Co的微量添加与热轧析出相的协同作用可以细化固溶处理的晶粒尺寸,平均晶粒尺寸可以细化到0.8μm至1μm,可以提高合金的强度、塑性和韧性;
[0100](3)热轧板在空冷过程中实现Cr、Nb和Mo的复合析出,可以实现再结晶过程中超细晶的控制,贡献最终的强化效果,复合析出相结合超细晶在后续冷轧过程中不仅可以获得更高的位错密度,同时在后续多次低温时效热处理过程中,在充分析出的同时保留更多的位错等缺陷,从而尽可能发挥析出强化和位错强化的作用,同时还可以显著降低合金的残余应力,同时保持带材的板型。
[0101]以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
说明书附图(7)