本發(fā)明涉及一種動(dòng)力電池連接器用多元銅合金板帶材及其制備方法,屬于有色金屬加工領(lǐng)域。
背景技術(shù):
動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車(chē)的心臟,是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。電池連接器作為動(dòng)力電池外部設(shè)備的關(guān)鍵部件之一,其綜合性能影響著動(dòng)力電池系統(tǒng)的設(shè)備穩(wěn)定性、能耗及效率等特性。為滿足動(dòng)力電池高電流密度、高熱量傳輸及高頻次充放電等使用需求,相應(yīng)的連接器材料朝著高強(qiáng)度、高屈強(qiáng)比、高導(dǎo)電、良好的抗應(yīng)力松弛特性及導(dǎo)熱性等特性。
抗拉強(qiáng)度和硬度:抗拉強(qiáng)度和硬度是連接器材料在外力作用下抵抗變形以及破壞能力的反映。一定條件下抗拉強(qiáng)度和硬度呈正比關(guān)系。只有當(dāng)材料滿足一定強(qiáng)度時(shí)才能保證后續(xù)如沖壓成型等加工過(guò)程的進(jìn)行,并有利于提高連接器產(chǎn)品的安全性和使用壽命。
屈強(qiáng)比:屈強(qiáng)比指的是材料屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的比值,屈強(qiáng)比高表示材料的抗變形能力較強(qiáng),不易發(fā)生塑性變形。提高屈強(qiáng)比有利于提高連接器的插拔次數(shù),延長(zhǎng)連接器的使用壽命。
導(dǎo)電性:導(dǎo)電性能指的是電流通過(guò)導(dǎo)體的難易程度,導(dǎo)電率一般以%IACS表示,其值為國(guó)際退火銅標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電阻率對(duì)相同單位試樣電阻率之比乘以100%。導(dǎo)電性能越高,表面材料的電阻率越低,在一定電流條件下通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱越低,因此材料的導(dǎo)熱效果和導(dǎo)電性有一定聯(lián)系。
抗應(yīng)力松弛特性:應(yīng)力松弛是在一定的溫度及應(yīng)力條件下,隨時(shí)間的延長(zhǎng),應(yīng)力逐漸降低的現(xiàn)象。抗應(yīng)力松弛特性以%表示材料在保持于規(guī)定的負(fù)荷、溫度以及時(shí)間后的應(yīng)力松弛率??箲?yīng)力松弛特性優(yōu)異的材料能夠大大提高電池連接器使用時(shí)的安全可靠性。
開(kāi)發(fā)兼具上述性能特點(diǎn)的銅基合金是近年來(lái)連接器銅基合金材料的研發(fā)方向。目前國(guó)內(nèi)外常用的連接器材料主要有鈹銅、錫磷青銅、銅鎳硅以及銅鐵磷系合金等。鈹銅合金作為彈性材料之王,具有高屈強(qiáng)比、良好的導(dǎo)電性能,但抗應(yīng)力松弛及抗高溫軟化能力較差,且鈹及其化合物具有毒性,嚴(yán)重影響人體健康,只應(yīng)用于特殊領(lǐng)域;錫磷青銅具有較高的強(qiáng)度、良好的延展性及抗疲勞性能,但其彈性較差,且其導(dǎo)電率僅有12~17%IACS,難以滿足現(xiàn)代連接器材料對(duì)高導(dǎo)高彈性能的要求;銅鎳硅合金(如C70250)是一種高端的引線框架及連接器材料,但這種合金在生產(chǎn)過(guò)程中需要專門(mén)的淬火時(shí)效工藝及成套裝備,工藝路線較為復(fù)雜,產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定,且生產(chǎn)成本較高,影響該系列合金產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用;銅鐵磷合金(如C19210、C19400)具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性能,但強(qiáng)度和屈強(qiáng)比均較低,滿足不了大型連接器對(duì)材料強(qiáng)度的需求,限制著其進(jìn)一步使用。因此,急需開(kāi)發(fā)一種綜合性能優(yōu)異的新型動(dòng)力電池連接器用銅基合金,滿足新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的是為了滿足大電流、高頻次、大功率快速傳輸?shù)忍匦缘膭?dòng)力電池連接器材料的發(fā)展需求,本發(fā)明在Cu-Fe-P合金基礎(chǔ)上進(jìn)行成分設(shè)計(jì)和合金體系優(yōu)化,一方面微量元素的添加能大幅度提高合金強(qiáng)度,顯著改善合金的抗應(yīng)力松弛特性,且通過(guò)系統(tǒng)研究?jī)?nèi)部組織結(jié)構(gòu)對(duì)材料綜合特性的影響作用,獲得具有高屈強(qiáng)比高導(dǎo)的多元合金體系;另一方面系統(tǒng)研究加工工藝制度對(duì)材料綜合特性的影響作用,以期望得到一種抗應(yīng)力松弛性能優(yōu)良、高屈服比以及高導(dǎo)電性的新型高性能動(dòng)力電池連接器用銅合金板帶材。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種動(dòng)力電池連接器用多元銅合金板帶材,它含有如下重量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分:Sn:0.2~1.0%,P:0.01~0.15%,F(xiàn)e:0.1~0.4%,Zn:0.1~0.7%,Mg:0.1~0.5%,B:0.01~0.1%,Cr:0.01~0.1%,Gd:0.01~0.1%,其余為Cu。
所添加元素的作用:
Sn:由于錫原子與銅原子的半徑相差較大,在固溶于銅基體中時(shí),能引起較大的晶格畸變,有效阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),是一種能顯著提高銅合金強(qiáng)度和屈強(qiáng)比的合金元素。由于Sn在Cu中的擴(kuò)散系數(shù)較小,若Sn含量過(guò)高,合金在凝固時(shí)會(huì)產(chǎn)生晶內(nèi)偏析,需經(jīng)過(guò)多次均勻化退火與加工才能消除偏析。此外,Sn元素固溶到銅基中會(huì)顯著降低合金的導(dǎo)電率。綜合考慮,優(yōu)選Sn含量為0.2~1.0%。
Fe:能與P元素通常共同存在,形成磷化鐵,提高材料的強(qiáng)度,此外,F(xiàn)e元素能細(xì)化合金晶粒,有效改善合金熔煉和鑄造性能,但過(guò)多的Fe將固溶與銅基體中,降低合金導(dǎo)電率。P是銅合金良好的脫氧劑,能夠增加合金熔鑄時(shí)的流動(dòng)性。但過(guò)量的P能顯著降低銅合金的導(dǎo)電性,并與Cu形成Cu3P相,易造成熱軋開(kāi)裂。因此Fe和P含量分別優(yōu)選為0.1~0.4%和0.01~0.15%。
Zn:能夠起到固溶強(qiáng)化的作用,同時(shí)Zn含量的加入會(huì)有利于改善合金的抗應(yīng)力松弛特性,但Zn含量過(guò)多會(huì)增加合金應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向性,因此優(yōu)選Zn含量為0.1~0.7%。
Mg:微量的Mg元素能夠起到良好的脫氧作用,同時(shí)固溶到銅基體的Mg原子能夠有效阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),因此不僅能夠提高合金的強(qiáng)度而且還能提高合金的抗應(yīng)力松弛特性。但鎂含量過(guò)高,會(huì)產(chǎn)生第二相,使合金加工性能大大降低。因此Mg含量?jī)?yōu)選為0.1~0.5%。
B、Cr、Gd:三種微量合金元素的加入可以細(xì)化晶粒,提高合金的強(qiáng)度、硬度及塑性。其中B元素的加入主要是細(xì)化晶粒,顯著提高合金屈服強(qiáng)度,尤其顯著提高合金屈強(qiáng)比;Cr元素固溶于銅合金中,其時(shí)效析出相為富Cr顆粒,進(jìn)一步提高了合金的強(qiáng)度以及導(dǎo)電性能;Gd元素的加入則能與銅中的雜質(zhì)元素形成高熔點(diǎn)化合物,形成細(xì)小的質(zhì)點(diǎn)均勻分布與晶粒內(nèi),細(xì)化晶粒,同時(shí)能有效地提高析出相的形核密度并抑制析出相的長(zhǎng)大。相對(duì)于其他稀土元素,在合金中添加微量的Gd元素后,能顯著提高合金的細(xì)化晶粒的穩(wěn)定性,改善晶粒大小均勻性,有效提高合金的屈強(qiáng)比和保證合金具有良好的塑性,繼而提高動(dòng)力電池連接器使用穩(wěn)定性和安全可靠性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,采取以下技術(shù)方案:
一種動(dòng)力電池連接器用多元銅合金板帶材的制備方法,包括以下工藝流程:a.按照質(zhì)量百分比進(jìn)行配料、投料、熔煉及澆鑄,b.熱軋,c銑面,d.初軋,e.切邊,f.中間退火,g.酸洗,h.中軋,i.高溫在線固溶,j.精軋,k.時(shí)效退火,l.酸洗,m.拉彎矯直,n.分剪入庫(kù)。
步驟a中,所述投料的具體順序?yàn)椋合燃尤爰冭F(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1220~1280℃,鑄造溫度控制在1160~1220℃。
步驟b中,鑄坯熱軋加熱溫度900~950℃,9道次軋制,熱軋總變形量為85~90%,,并進(jìn)行在線固溶淬火處理。
步驟c中,將熱軋坯料銑面處理,上下銑面量約0.65mm,主要去除表層氧化皮及細(xì)小凹坑缺陷。
步驟d中,將銑面后的錠坯進(jìn)行冷軋開(kāi)坯,總變形量為75~85%。
步驟f中,將切邊后的冷軋板放置鐘罩式退火爐中進(jìn)行中間退火,中間退火熱處理的溫度為460~520℃,保溫時(shí)間為5~8h。
步驟h中,將酸洗后的進(jìn)行中軋,所述的中軋總變形量為55~75%。
步驟i中,將中軋后的板帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為800~875℃,速度為2~4m/min,冷卻速度為50~60℃/s,固溶后板帶材溫度低于150℃。
步驟j中,將在線固溶后的帶材進(jìn)行精軋,精軋總變形量為25~45%。
步驟k中,將精軋后的帶材放置鐘罩式退火中進(jìn)行時(shí)效退火,退火溫度為420~460℃,退火時(shí)間為3~5h。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:與其他動(dòng)力電池連接器材料相比,本發(fā)明的多元銅合金在屈強(qiáng)比、導(dǎo)電性及抗應(yīng)力松弛特性方面均表面優(yōu)異,同時(shí)具有良好的冷熱加工特性。本發(fā)明通過(guò)在材料中添加Fe、P、Sn、Zn、Mg等微量合金元素,一方面起到固溶強(qiáng)化作用,提高了合金的抗拉強(qiáng)度、屈強(qiáng)比以及抗應(yīng)力松弛特性;另一方面由于磷化鐵、富Cr相的存在,不僅起到了析出強(qiáng)化效果,更進(jìn)一步提升了合金的導(dǎo)電性能和抗軟化性能。此外,相比于直接加工硬化的生產(chǎn)工藝,本發(fā)明采用固溶+冷變形+時(shí)效工藝,使合金的綜合性能更優(yōu)異,能滿足現(xiàn)代動(dòng)力電池高導(dǎo)電、高頻次、大功率傳輸?shù)氖褂眯枨蟆?/p>
本發(fā)明的動(dòng)力電池連接器用多元銅合金的抗拉強(qiáng)度為540~625MPa,維氏硬度為160~215HV,屈強(qiáng)比為0.87~0.95,延伸率為7~11%,導(dǎo)電率為60.0~63.5%IACS,120℃×100h的應(yīng)力松弛率為10~18%,具有較好的綜合性能。
下面通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明,但并不意味著對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明中所述銅合金板帶材的制備工藝為:a.按照質(zhì)量百分比進(jìn)行配料、投料、熔煉及澆鑄,b.熱軋,c銑面,d.初軋,e.切邊,f.中間退火,g.酸洗,h.中軋,i.高溫在線固溶,j.精軋,k.時(shí)效退火,l.酸洗,m.拉彎矯直,n.分剪入庫(kù)。
本發(fā)明的合金采用以下原料熔煉:電解銅、純錫、銅鐵合金、銅鎂合金、銅磷合金、純鋅、純釓,銅硼合金,銅鉻合金。
實(shí)施例1
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例1。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1220℃,鑄造溫度控制在1180℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度915±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為90%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行85%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為460℃,保溫時(shí)間為5h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行55%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為875℃,速度為2m/min,冷卻速度為60℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行25%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為420℃,保溫時(shí)間3h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例1。
實(shí)施例2
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例2。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1240℃,鑄造溫度控制在1190℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度921±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為88%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行85%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為480℃,保溫時(shí)間為6h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行65%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為850℃,速度為3m/min,冷卻速度為56℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行30%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為420℃,保溫時(shí)間4h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例2。
實(shí)施例3
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例3。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1260℃,鑄造溫度控制在1200℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度932±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為89%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行85%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為520℃,保溫時(shí)間為8h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為825℃,速度為4m/min,冷卻速度為52℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行45%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為460℃,保溫時(shí)間4h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例3。
實(shí)施例4
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例4。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1280℃,鑄造溫度控制在1220℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度936±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為90%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為480℃,保溫時(shí)間為6h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行60%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為875℃,速度為2m/min,冷卻速度為58℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行25%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為420℃,保溫時(shí)間3h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例4。
實(shí)施例5
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例5。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1270℃,鑄造溫度控制在1220℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度930±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為85%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為520℃,保溫時(shí)間為8h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行70%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為825℃,速度為4m/min,冷卻速度為52℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行45%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為460℃,保溫時(shí)間5h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例5。
實(shí)施例6
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例6。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1260℃,鑄造溫度控制在1210℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度943±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為86%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為500℃,保溫時(shí)間為8h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為850℃,速度為4m/min,冷卻速度為60℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行35%的變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為440℃,保溫時(shí)間5h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例6。
實(shí)施例7
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例7。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1240℃,鑄造溫度控制在1180℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度928±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為87%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行80%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為480℃,保溫時(shí)間為6h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行65%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為850℃,速度為4m/min,冷卻速度為58℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行35%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為440℃,保溫時(shí)間4h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例7。
實(shí)施例8
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例8。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1220℃,鑄造溫度控制在1180℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度902±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為86%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行80%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為500℃,保溫時(shí)間為7h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行70%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為850℃,速度為4m/min,冷卻速度為56℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行45%的變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為460℃,保溫時(shí)間5h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例8。
實(shí)施例9
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例9。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1250℃,鑄造溫度控制在1200℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度914±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為88%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行80%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為480℃,保溫時(shí)間為6h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行60%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為875℃,速度為3m/min,冷卻速度為54℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行35%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為440℃,保溫時(shí)間5h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例9。
實(shí)施例10
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例10。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1230℃,鑄造溫度控制在1190℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度926±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為89%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行80%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為460℃,保溫時(shí)間為7h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行55%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為875℃,速度為4m/min,冷卻速度為50℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行25%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為420℃,保溫時(shí)間5h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例10。
實(shí)施例11
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例11。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1260℃,鑄造溫度控制在1200℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度943±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為850%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行85%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為500℃,保溫時(shí)間為7h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行70%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為825℃,速度為3m/min,冷卻速度為56℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行35%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為440℃,保溫時(shí)間3h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例11。
實(shí)施例12
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例12。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1220℃,鑄造溫度控制在1170℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度909±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為86%
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為460℃,保溫時(shí)間為5h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行60%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為875℃,速度為2m/min,冷卻速度為56℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行25%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為420℃,保溫時(shí)間5h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例12。
實(shí)施例13
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例13。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1280℃,鑄造溫度控制在1210℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度945±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為90%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為500℃,保溫時(shí)間為7h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為850℃,速度為3m/min,冷卻速度為58℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行35%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為440℃,保溫時(shí)間3h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例13。
實(shí)施例14
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例14。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1220℃,鑄造溫度控制在1160℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度911±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為87%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行85%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為460℃,保溫時(shí)間為5h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行60%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為850℃,速度為2m/min,冷卻速度為54℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行35%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為420℃,保溫時(shí)間5h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例14。
實(shí)施例15
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例15。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1230℃,鑄造溫度控制在1160℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度918±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為88%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行85%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為520℃,保溫時(shí)間為8h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為825℃,速度為4m/min,冷卻速度為60℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行45%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為460℃,保溫時(shí)間4h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例15。
實(shí)施例16
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例16。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1260℃,鑄造溫度控制在1210℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度943±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為86%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為500℃,保溫時(shí)間為8h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為850℃,速度為4m/min,冷卻速度為60℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行35%的變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為440℃,保溫時(shí)間5h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例16。
實(shí)施例17
合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例17。
1.熔煉:采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。先加入純鐵(Fe)、銅(Cu),熔化后,再低溫加入鋅錠(Zn)、純錫(Sn),待全部融化后加入銅硼合金(Cu-B)、純釓(Gd)、銅鉻合金(Cu-Cr)、銅磷合金(Cu-P)以及銅鎂合金(Cu-Mg),使用煅燒木炭覆蓋;所述熔煉的溫度為1280℃,鑄造溫度控制在1210℃。
2熱軋:鑄坯熱軋出爐溫度945±10℃,9道次軋制,熱軋總變形量為90%。
3.銑面:對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑0.65mm)。
4.初軋:將經(jīng)過(guò)銑面后的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
5.中間退火:將冷軋后的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行退火,退火溫度為500℃,保溫時(shí)間為7h。
6.中軋:將經(jīng)過(guò)退火的合金帶材進(jìn)行75%的變形處理。
7.在線固溶:利用BA光亮式退火爐將中軋后的帶材進(jìn)行高溫在線固溶處理,固溶溫度為850℃,速度為3m/min,冷卻速度為58℃/s。
8.精軋:將在線固溶后的帶材進(jìn)行35%的冷變形。
9.時(shí)效退火:將精軋的帶材裝入罩式熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效退火,溫度為440℃,保溫時(shí)間3h。
經(jīng)過(guò)以上熔煉、熱軋、銑面、初軋、中間退火、中軋、在線固溶、精軋、時(shí)效退火等加工處理后,其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例17。
表1、實(shí)施例1-15的合金成分配方(wt.%)
表2、實(shí)施例1-17的合金性能表
通過(guò)以上實(shí)施例可以看出,本發(fā)明的動(dòng)力電池連接器用銅合金具有較高強(qiáng)度、高屈強(qiáng)比,優(yōu)良的導(dǎo)電性及抗應(yīng)力松弛特性,能夠滿足動(dòng)力電池連接器高導(dǎo)電、高頻次以及大功率傳輸?shù)忍匦缘氖褂眯枨蟆?/p>