一种高强高导稀土铜镍硅铬合金的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109182795A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201811066658.7(22)申请日2018.09.13(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人陈银莉韦贺苏岚唐荻刘泽盛(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C9/06(2006.01)C22F1/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高强高导稀土铜镍硅铬合金的制备方法(57)摘要一种高强高导稀土铜镍硅铬合金的制备方法，属于引线框架材料领域。合金成分为：2.5～3.5％Ni，2.0～3.0％Si，1.5～2.0％Cr，0.1～1.0％Ce，0.1～0.6％Pr和0.1～0.6％Nb，其余为Cu和不可避免的杂质。先将原料粉末置于高能球磨机中，使其混合均匀和进行预反应，然后加入熔有纯铜的真空熔炼炉中电磁搅拌熔炼。浇铸、锻造成方坯，再经高温固溶处理，然后进行多道次冷轧、退火处理、再多道次冷轧、再退火的循环处理，要求循环处理次数不少于3次。最终可获得抗拉强度大于950MPa和导电率大于70％IACS的铜合金板材。添加稀土元素既增大了合金板材的导电性，又降低了层错能；高能球磨混粉、高温固溶、冷轧和去应力退火的循环处理工艺，保证高密度、理想孪晶厚度组织的形成。CN109182795ACN109182795A权利要求书1/1页1.一种高强高导稀土铜镍硅铬合金的制备方法，其特征在于在铜镍硅合金中添加了稀土元素Ce、Pr和Nb，加工步骤如下：1)球磨混粉：将稀土粉末和镍硅铬合金粉末置于高能球磨机中，进行球磨混粉，对球磨罐做抽真空处理，要求其真空度小于29Pa；2)真空熔炼铸造：将混合粉末投入熔有纯铜的真空熔炼炉中，熔炼过程中运用电磁搅拌技术，使混合粉末在铜液中分布均匀，熔炼温度为1200～1300℃，浇铸并锻造成方坯；3)高温固溶处理过程：固溶温度为930～960℃，固溶时间为2～4h；4)冷轧：分为多次冷轧工序，每一次冷轧工序的总压下量都介于5～50％之间，且每一次冷轧工序皆采用多道次轧制，各道次轧制压下量之和等于每一次冷轧工序的总压下量；5)去应力退火工艺：保温温度为80～280℃，保温时间为60～180min；6)循环“多道次冷轧+去应力退火”工艺，要求总循环次数不少于3次，且每一次的冷轧总压下量和退火温度大小，随循环次数的增加而平滑减小，以保证铜合金板材具有理想的高密度孪晶结构。2.根据权利要求1所述的高强高导稀土铜镍硅铬合金的制备方法，其特征在于所述铜镍硅铬合金成分为：2.5～3.5％Ni，2.0～3.0％Si，1.5～2.0％Cr，稀土元素：0.1～1.0％Ce，0.1～0.6％Pr和0.1～0.6％Nb，其余为Cu和不可避免的杂质；稀土元素的添加有助于降低层错能和高密度孪晶结构的制备。3.根据权利要求1所述的高强高导稀土铜镍硅铬合金的制备方法，其特征在于所述步骤4)中，第一次冷轧工序中，冷轧过程中总压下量为45～50％，且多道次冷轧过程中每道次的压下量介于5～10％之间。4.根据权利要求1所述的高强高导铜镍硅铬合金生产工艺，其特征在于所述步骤6)中，首次去应力退火温度为200～280℃，保温时间为150～180min，之后退火温度和保温时间逐渐降低，且最低不小于80℃和60min。2CN109182795A说明书1/4页一种高强高导稀土铜镍硅铬合金的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种通过添加稀土元素(Ce、Pr和Nb)，并采用球磨混粉、电磁搅拌熔炼、高温固溶、冷轧(多道次)+去应力退火的循环处理工艺，制备高强高导稀土铜镍硅铬合金材料的方法，属于引线框架材料生产工艺技术领域。背景技术[0002]随着电子信息技术的发展，对集成电路和半导体元器件的综合性能要求越来越高。其中引线框架是集成电路和半导体元器件主要组成部分之一，而作为制备引线框架材料的Cu-Ni-Si-X系列，因强度和电学性能普遍高于Cu-Ni-Si合金系列，而得到了越来越多的关注。[0003]目前，单纯的依靠通过微量元素的添加，或单纯的依靠生产工艺的调整，以期来增强Cu-Ni-Si-X合金材料的强度和导电性能，已逐渐达到瓶颈。但若从二者的协同作用入手，仍能进一步提高Cu-Ni-Si-X合金的强度和导电性能。对解决国内目前电子原件生产水平落后的局面，具有巨大的帮助。[0004]发明专利CN102051564B介绍了一种通过制备孪晶组织来提高铜合金板带强度和韧性的方法，其主要经过热轧、快速冷却、冷轧、退火等工艺，获得了抗拉强度达到650～880M