本发明专利技术涉及一种超高强导电性能优良CuTi系弹性铜合金及其制备方法，属弹性合金制备技术领域。本发明专利技术所述合金的制备过程包括：熔铸、热轧、铣面、冷轧、固溶处理、酸洗、预时效处理、冷精轧、时效处理、酸洗等步骤。本发明专利技术最终产品带材的综合性能为：硬度：323-354HV；抗拉强度：1088-1182MPa；屈服强度：1032-1138MPa；伸长率：3.9-5.4％；电导率：18.0-22.1％IACS；200℃/100h应力松弛率：4.4-6.5％。本发明专利技术所制备的铜合金完全满足电子工业高性能弹性器件对高温抗应力松弛性能的要求，可适用于制作航天、航空以及微电子工业的高性能导电弹性元器件。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种超高强导电性能优良CuTi系弹性铜合金及其制备方法，属弹性合金制备
。本专利技术所述合金的制备过程包括：熔铸、热轧、铣面、冷轧、固溶处理、酸洗、预时效处理、冷精轧、时效处理、酸洗等步骤。本专利技术最终产品带材的综合性能为：硬度：323-354HV；抗拉强度：1088-1182MPa；屈服强度：1032-1138MPa；伸长率：3.9-5.4％；电导率：18.0-22.1％IACS；200℃/100h应力松弛率：4.4-6.5％。本专利技术所制备的铜合金完全满足电子工业高性能弹性器件对高温抗应力松弛性能的要求，可适用于制作航天、航空以及微电子工业的高性能导电弹性元器件。【专利说明】
本专利技术涉及一种超高强导电性能优良CuTi系弹性铜合金及其制备方法，特别涉 及一种具有优良导电性能、抗应力松弛性能优良的超高强CuTi系弹性铜合金及其制备方 法；属弹性合金制备
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技术介绍
弹性合金是精密仪器仪表和精密机械中不可缺少的材料。它广泛应用于制造各种 弹性元件，如波纹管、膜片膜盒、压力弹簧管、谐振弹性元件、热敏双金属弹簧、片簧和盘簧 等。在仪器仪表及各种测量装置中，弹性元件的性能决定着仪器整体的精度、可靠性和寿 命。随着现代工业和科学技术的发展，新一代电器工业中对簧片材料提出了更高的要求，其 合金所需性能如下：强度彡lOOOMPa，电导率彡18%IACS，200°C/IOOh应力松弛率< 15%。 因此，研制高精度、耐高温、耐腐蚀、高导电和高弹性的弹性合金已势在必行。 高强导电弹性合金中的代表是铍青铜，因其导电性、强度、耐腐蚀性、耐磨性等综 合性能优异，而被广泛应用于各个领域。目前，它仍是小型化仪表所需的最佳弹性材料。但 是，铍青铜是一种非环保型合金，其生产过程会危害人体健康，污染环境；且其生产工艺复 杂、成本高，价格一直居高不下。同时，铍青铜不具备高温抗应力松弛能力、在较高温度下工 作稳定性差，使得其使用温度均低于150°C。 Cu-Ti系合金作为能够取代铍青铜的弹性材料受到了广泛的关注，目前广泛应用 的Cu-Ti系合金牌号主要有HPTC、NKT322、YCuT-M、YCuT-F，但它们的导电率都低于15% IACS，NKT180的导电率可以达到20%但是其抗拉强度仅有870MPa。专利CN101144128A所 述的铜钛合金具有优良的综合性能但其导电率均小于16%，专利CN1384216A专利技术中的具 有IOOOMPa以上抗拉强度的铜钛合金其导电率均低于16%。上述国内外专利报道的铜合金 弹性材料均未能达到新型大功率继电器用簧片材料高强度、高抗应力松弛、高导电率的性 能要求。 现有的铜钛合金的制备工艺主要是采用形变热处理的方法，即在合金固溶后冷 车L，接着时效，通过冷轧的量和时效温度以及时间的控制来调控合金的性能，但是在形变热 处理中，为了得到较高的导电性能必须延长时效时间或者提高时效温度，这势必将明显地 降低合金的强度。 由于现有弹性铜合金组分和/或制备工艺的原因，导致现有的弹性铜合金无法在 拥有高强度的同时还具备优良的导电性能；而且高温工作稳定性能差。上述劣势已经严重 制约了新一代电器工业的发展。因此，亟需专利技术一种力学性能、导电性能和抗应力松弛性能 均能满足新型簧片材料需求的高温抗应力松弛性能优良的弹性铜合金。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种强度高、导电性优良、组分合理、合金化 程度高、生产工艺简便、成本低廉、无毒害、抗应力松弛性能优良的CuTi系弹性铜合金及其 制备方法。 本专利技术一种CuTi系弹性铜合金，以质量百分比计包括下述组分： Ti：2, 50-3. 00% ； Mg：0. 10-0. 20% ； 余量是Cu和不可避免的杂质。 本专利技术一种CuTi系弹性铜合金，以质量百分比计包括下述组分： Ti：2, 50-3. 00% ； Mg：0. 10-0. 20% ； Zr0. 01-0. 15% ； 余量是Cu和不可避免的杂质。 本专利技术一种CuTi系弹性铜合金，以质量百分比计包括下述组分： Ti：2, 50-3. 00% ； Mg：0. 10-0. 20% ； Ce0. 01-0. 15% ； 余量是Cu和不可避免的杂质。 本专利技术一种CuTi系弹性铜合金，以质量百分比计包括下述组分： Ti :2· 50-3. 00%，优选为 2. 6-2. 9%，进一步优选为 2. 7%; Mg :0· 10-0. 20%，优选为 0· 1-0. 15%，进一步优选为 0· 15% ; Zr 0· 01-0. 15%，优选为 0· 1-0. 15%，进一步优选为 0· 15% ; Ce 0· 01-0. 15;优选为 0· 05-0. 15 %，进一步优选为 0· 1-0. 15%; 余量是Cu和不可避免的杂质。 本专利技术一种CuTi系弹性铜合金的制备方法，包括所述步骤： 步骤一 将按设计的合金组分配取的原料进行熔铸处理，得到铸锭； 步骤二 将步骤一所得铸锭依次进行热轧开坯、冷轧处理、固溶处理，得到板材A; 步骤三 对步骤二所得板材A进行预时效处理，得到板材B;预时效处理处理时，控制温度 为440-520°C，优选为470-5KTC，进一步优选为490-500°C，控制时间为0. 5-8小时，优选为 0. 5-2. 5小时，进一步优选为0. 5-1. 5小时； 步骤四 对板材B进行冷精轧，得到板材C;冷精轧时，控制到道次变形量为10-20%;控制 总变形量为85-90%; 步骤五 对板材C进行时效处理，得到板材D;时效处理时，控制温度为380_420°C，优选为 390-4KTC，进一步优选为390-400°C，时间为1-10小时，优选为2-8小时，进一步优选4-6 小时。 本专利技术一种CuTi系弹性铜合金的制备方法，步骤五所得板材D经酸洗后，得到成 品。酸洗过程为化学除油，热水洗，冷水洗，酸洗，冷水洗。酸洗液为铜合金常用酸洗液，其 组成为硝酸钠、硫酸、盐酸、抑雾剂、水。酸洗的主要目的是去除板材表面的氧化皮，使成品 表面光壳。 本专利技术一种CuTi系弹性铜合金的制备方法，步骤一所述铸锭通过下述方案制得： 按设计的合金组分分别配取纯铜、纯镁、铜钛中间合金、铜锆中间合金、铜铈中 间合金，然后在保护气氛下，先将配取的纯铜与铜钛中间合金加入熔炼炉中，并升温至 1250-1320°C，保温至纯铜与铜钛中间合金熔化后，降温至1200-1250°C，并依次将所配取的 纯镁、铜锆中间合金、铜铈中间合金加入熔炼炉中进行熔炼，浇铸，得到所述铸锭。 所述保护气氛为C0、Ar、Ne、N2中的一种。在实际操作过程可以通过往炉内加入适 量的碳，通过碳与炉内0的反应，得到CO气氛，也可直接往炉内通入CO气体。 在实际操作过程中，进行浇铸时，炉口合金液的温度一般控制在1200-1250°c。 本专利技术一种CuTi系弹性铜合金的制备方法，合金熔铸过程中，采用非真空熔炼， 坯锭采用铁模浇铸。 本专利技术一种CuTi系弹性铜合金的制备方法，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种CuTi系弹性铜合金，其特征在于，所述合金以质量百分比计包括下述组分： Ti：2.50‑3.00％； Mg：0.10‑0.20％； 余量是Cu和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李周，李思，肖柱，雷前，邢岩，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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