本發(fā)明涉及一種短流程制造銅合金異形帶的加工方法。
背景技術(shù)：
：銅合金異形帶廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路和半導(dǎo)體分立器件的引線框架材料，制造該類帶材傳統(tǒng)方法有兩種：其一是鑄錠熱軋法，即采用大錠鑄造，先經(jīng)多道次熱軋后收卷并冷卻，冷軋的方法。其二是連鑄冷軋法，具體來說就是水平連續(xù)連鑄帶坯經(jīng)過雙面銑面后，送入軋機(jī)進(jìn)行冷卻，軋制是在再結(jié)晶溫度下進(jìn)行的，經(jīng)多道次軋制后得到需要的帶材。上述兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。對于熱軋法，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好，機(jī)械性能好，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，該種方法可以生產(chǎn)絕大部分的銅合金異形帶。但是該種方法設(shè)備的投入大，帶長有限，成才率低。該種方法需要連鑄機(jī)、熱軋機(jī)、冷軋機(jī)，在生產(chǎn)中還需要去皮、銑面或酸洗，工藝流程長、成本高。冷軋法設(shè)備投入小，它不需要昂貴的熱軋機(jī)，水平連鑄的帶坯可以做得很長，再經(jīng)過冷軋，直接軋到成品。但是該種方法也有很多問題。首先，由于帶材是冷軋組織，所以它的機(jī)械性能不如熱軋方法好，不能承受后道次沖裁等壓力加工，同時，水平連鑄鑄造的銅坯，鑄造的銅合金異形帶的形狀和品種有限，對于形狀，目前國內(nèi)只有平帶的水平連鑄機(jī)；對于品種，它一般對錫青銅、黃銅等材料比較成熟，但對其他品種的銅合金并不適用。上述兩種傳統(tǒng)的加工方法存在缺陷，行業(yè)急需一種流程短、成本低、成材率高、質(zhì)量好的加工方法，申請人在公知的連續(xù)擠壓有色金屬的技術(shù)中得到啟發(fā)；如果采用連續(xù)擠壓技術(shù)來提供生產(chǎn)銅合金異形帶所需要的坯料，可能會取得較好的結(jié)果，但考慮到合金材料的強(qiáng)度，對擠壓模具和型腔的材料應(yīng)做一定的改進(jìn)，否則壽命會很短。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對上述缺陷，目的在于提供一種能得到性能優(yōu)良的一種短流程制造銅合金異形帶的加工方法。為此本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明按照以下步驟進(jìn)行：1）熔煉連鑄：選用1號電解銅為原料，Ni、Si元素用中間合金的形式添加，稀土則以單質(zhì)的形式添加；首先將電解銅和Ni、Si元素中間合金置于感應(yīng)爐中加熱熔化，然后加入稀土，添加精煉劑進(jìn)行精煉，熔煉時采用木炭覆蓋保護(hù)，采用定向凝固技術(shù)水平連鑄成型，制備出直徑20mm的銅桿坯料；具體工藝參數(shù)為：熔煉溫度1100-1300℃，鑄造溫度控制在1180～1250℃之間，拉鑄速度在4～10cm/min；2）連續(xù)擠壓和固溶：采用連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)，連續(xù)擠壓的主要控制點(diǎn)包括兩方面：第一是對銅桿的提前預(yù)熱，采用感應(yīng)加熱和氣體保護(hù)技術(shù)，通過感應(yīng)加熱把銅桿加熱到一定溫度，并通過N2氣保護(hù)，防止銅桿氧化；第二是在擠壓過程中實(shí)現(xiàn)固溶處理：在出口處添加快速冷卻機(jī)構(gòu)；3）時效前冷軋：時效處理前先對固溶得到的物料進(jìn)行冷軋；4）雙級時效：采用鐘罩式保護(hù)性氣體退火爐進(jìn)行時效處理，具體參數(shù)為550℃×2h＋450℃×2h（氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛）；5）根據(jù)DSC分析和具體參數(shù)調(diào)整的結(jié)果，最終確定的調(diào)整退火溫度為400℃×（1～3）h，其中絕大多數(shù)情況下保溫時間為3h比較合適；6）表面處理制得。本發(fā)明取得的優(yōu)點(diǎn)是：項(xiàng)目產(chǎn)品與國內(nèi)外同類產(chǎn)品性能指標(biāo)對比表具體實(shí)施方式主要工序技術(shù)要點(diǎn)序號工序技術(shù)要點(diǎn)1熔煉連鑄選用1號電解銅為原料，Ni、Si元素均用中間合金的形式添加，而其他合金元素和稀土則以單質(zhì)的形式添加。首先將電解銅和中間合金置于感應(yīng)爐中加熱熔化，然后加入其它合金元素及混合稀土，添加精煉劑進(jìn)行精煉，熔煉時采用木炭覆蓋保護(hù)，采用定向凝固技術(shù)水平連鑄成型，制備出直徑20mm的銅桿坯料。具體工藝參數(shù)為：熔煉溫度1300℃左右，鑄造溫度控制在1180～1250℃之間，拉鑄速度在4～10cm/min。獲得的鑄造組織為晶粒度在50μm以下的均勻細(xì)小等軸晶。該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于合金元素的添加和溫度的控制，合金元素添加精準(zhǔn)和合金元素的均勻性。2連續(xù)擠壓和固溶采用連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)，連續(xù)擠壓的主要控制點(diǎn)包括三方面：第一是對銅桿的提前預(yù)熱，我們采用感應(yīng)加熱和氣體保護(hù)技術(shù)，通過感應(yīng)加熱把銅桿加熱到一定溫度，并通過N2氣保護(hù)，防止銅桿氧化；第二是在擠壓過程中實(shí)現(xiàn)固溶處理，連續(xù)擠壓過程中，由于摩擦變形的作用，會產(chǎn)生大量的熱，再加上提前預(yù)熱的作用，在擠壓變形處，材料的溫度能達(dá)到800℃以上，通過對出口處工裝的技術(shù)改造，添加快速冷卻機(jī)構(gòu)，完成固溶處理；第三是對連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪、堵頭和模具材料升級，大大提高了擠壓輪、堵頭和模具的使用壽命。同時控制溢料率在5～8%內(nèi)。3時效前冷軋合金是主要依靠彌散過渡相強(qiáng)化的合金，時效前冷變形會使時效強(qiáng)化效果提高，所以本項(xiàng)目在工藝過程中加入時效前冷變形的工藝，根據(jù)大量試驗(yàn)得出，變形量要大于70％。4雙級時效采用鐘罩式保護(hù)性氣體退火爐進(jìn)行時效處理，合金的最佳時效工藝為先高溫后低溫的雙級時效制度，具體參數(shù)為550℃×2h＋450℃×2h（氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛）。5時效后冷軋此工藝的變形量主要根據(jù)產(chǎn)品的要求來定。6調(diào)整退火根據(jù)DSC分析和具體參數(shù)調(diào)整的結(jié)果，最終確定的調(diào)整退火溫度為400℃×（1～3）h，其中絕大多數(shù)情況下保溫時間為3h比較合適。7精軋此工藝的變形量主要根據(jù)產(chǎn)品的要求來定。8表面處理表面處理包括脫脂、鈍化等工藝，具體工藝參數(shù)根據(jù)生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整。9拉彎矯直對產(chǎn)品的板型進(jìn)行整理，具體參數(shù)根據(jù)設(shè)備確定。10分切包裝根據(jù)客戶需要和生產(chǎn)檢驗(yàn)要求進(jìn)行檢驗(yàn)，分剪包裝。當(dāng)前第1頁1 2 3