一种导电率低的高性能白铜及其制备方法与流程

本发明涉及铜合金制造，尤其涉及一种导电率低的高性能白铜及其制备方法。

背景技术：

1、白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金，呈银白色，有金属光泽，故名白铜。铜镍之间彼此可无限固溶，从而形成连续固溶体，即不论彼此的比例多少，而恒为α-单相合金。当把镍熔入红铜里，含量超过16％以上时，产生的合金色泽就变得洁白如银，镍含量越高，颜色越白。白铜中镍的含量一般为25％。白铜的主要作用是制作屏蔽罩，因此不仅需要其具有很好的力学性能，同时要求其导电率和磁导率低，这样才能够使其具有很好的屏蔽性能。目前市场上提供的洋白铜的导电率为6％iacs左右，随着科技的不断发展，已经不能够满足现有技术的要求。而如果向白铜中加入其他的化学元素，又容易造成白铜的力学性能下降，导致其强度、硬度和延展性等不能够满足技术要求。

2、因此，如何在保证白铜具有高强高硬度的情况下，降低其导电性和磁导率，同时提高其延展性，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种导电率低的高性能白铜及其制备方法，本发明提供的高性能白铜不仅导电率和磁导率低，同时还具有抗拉强度高，耐腐蚀性好等特点，且延展性能优异。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种导电率低的高性能白铜，按质量百分比计，包括以下化学成分：mg：0.01～0.1％，p：0～0.1％，cu：54～55％，ni+co：16.5～19.5％和余量的zn。

4、优选地，按质量百分比计，所述导电率低的高性能白铜包括以下化学成分：mg：0.05～0.1％，p：0.01～0.05％，cu：54～55％，ni+co：16.8～17.2％和余量的zn。

5、本发明提供了上述技术方案所述导电率低的高性能白铜的制备方法，包括以下步骤：

6、(1)将合金原料依次进行熔炼和水平连铸，得到铸坯；

7、(2)将所述步骤(1)得到的铸坯进行开坯初轧，得到板带材；

8、(3)将所述步骤(2)得到的板带材进行第一次钟罩式退火，得到第一退火板带材；所述第一次钟罩式退火的保温温度为650～690℃，第一次钟罩式退火的保温时间为9～11h；

9、(4)将所述步骤(3)得到的第一退火板带材进行第一次冷轧，得到第一冷轧板带材；所述第一次冷轧的总变形量为60～85％；

10、(5)将所述步骤(4)得到的第一冷轧板带材进行第一次连续化退火，得到第二退火板带材；所述第一次连续化退火的温度为650～750℃，第一次连续化退火的速度为20～51m/min；

11、(6)将所述步骤(5)得到的第二退火板带材进行第二次冷轧，得到第二冷轧板带材；所述第二次冷轧的总变形量为40～80％；

12、(7)将所述步骤(6)得到的第二冷轧板带材依次进行第二次连续化退火和第二次钟罩式退火，得到导电率低的高性能白铜。

13、优选地，所述步骤(2)中开坯初轧的总变形量为75～92％，开坯初轧的道次为9～14道次，开坯初轧的单道次变形量为13～20％。

14、优选地，所述步骤(3)中第一次钟罩式退火的气氛为氢气和氮气的混合气氛。

15、优选地，所述步骤(4)中第一次冷轧的温度为30～45℃，第一次冷轧的道次为4～6道次，第一次冷轧的单道次变形量为8～35％。

16、优选地，所述步骤(5)中第一次连续化退火的气氛为氢气和氮气的混合气氛；所述混合气氛中氢气的体积分数为2～5％，氮气的体积分数为95～98％。

17、优选地，所述步骤(6)中第二次冷轧的温度为30～45℃，第二次冷轧的总变形量为40～80％，第二次冷轧的道次为3～6道次，第二次冷轧的单道次变形量为8～35％。

18、优选地，所述步骤(7)中第二次连续化退火的温度为650～750℃，第二次连续化退火的速度为20～51m/min，第二次连续化退火的气氛为氢气和氮气的混合气氛；所述混合气氛中氢气的体积分数为2～5％，氮气的体积分数为95～98％。

19、优选地，所述步骤(7)中第二次钟罩式退火的退火温度为380～460℃，第二次钟罩式退火的保温时间为5～7h，第二次钟罩式退火的气氛为氢气或氢气和氮气的混合气氛；所述混合气氛中氢气的体积分数为80～100％，氮气的体积分数为0～20％。

20、本发明提供了一种导电率低的高性能白铜，按质量百分比计，包括以下化学成分：mg：0.01～0.1％，p：0～0.1％，cu：54～55％，ni+co：16.5～19.5％和余量的zn。本发明通过向白铜中引入mg元素和p元素，一方面mg元素和p元素能够降低白铜的导电率和磁导率，另一方面，通过控制mg元素和p元素的用量，能够降低这两者对于白铜力学性能的破坏，从而得到导电率低且力学性能优异的高性能白铜；镍和铜能够形成无限固溶的连续固溶体，通过添加镍元素可以提高合金强度和耐腐蚀性能，同时可以调节合金的光泽度和颜色；锌元素在铜镍固溶体中有较大的溶解度，有较强的固溶强化作用，添加锌元素提高铜镍合金的强度、硬度及耐蚀性能。实施例的结果显示，本发明提供的高性能白铜的导电率为＜4.5％iacs，最低达到3％以下，相对磁导率为1.0001，抗拉强度为560～620mpa，延伸率a11.3为30～40％，延伸率a50为20～30％，硬度为150～170hv，经过盐雾试验8h后白铜表面无腐蚀。

技术特征：

1.一种导电率低的高性能白铜，按质量百分比计，包括以下化学成分：mg：0.01～0.1％，p：0～0.1％，cu：54～55％，ni+co：16.5～19.5％和余量的zn。

2.根据权利要求1所述的导电率低的高性能白铜，其特征在于，按质量百分比计，包括以下化学成分：mg：0.05～0.1％，p：0.01～0.05％，cu：54～55％，ni+co：16.8～17.2％和余量的zn。

3.权利要求1～2任意一项所述导电率低的高性能白铜的制备方法，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中开坯初轧的总变形量为75～92％，开坯初轧的道次为9～14道次，开坯初轧的单道次变形量为13～20％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中第一次钟罩式退火的气氛为氢气和氮气的混合气氛。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中第一次冷轧的温度为30～45℃，第一次冷轧的道次为4～6道次，第一次冷轧的单道次变形量为8～35％。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中第一次连续化退火的气氛为氢气和氮气的混合气氛；所述混合气氛中氢气的体积分数为2～5％，氮气的体积分数为95～98％。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中第二次冷轧的温度为30～45℃，第二次冷轧的道次为3～6道次，第二次冷轧的单道次变形量为8～35％。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中第二次连续化退火的温度为650～750℃，第二次连续化退火的速度为20～51m/min，第二次连续化退火的气氛为氢气和氮气的混合气氛；所述混合气氛中氢气的体积分数为2～5％，氮气的体积分数为95～98％。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中第二次钟罩式退火的退火温度为380～460℃，第二次钟罩式退火的保温时间为5～7h，第二次钟罩式退火的气氛为氢气或氢气和氮气的混合气氛；所述混合气氛中氢气的体积分数为80～100％，氮气的体积分数为0～20％。

技术总结
本发明提供了一种导电率低的高性能白铜及其制备方法，属于铜合金制造技术领域。本发明提供的导电率低的高性能白铜，按质量百分比计，包括以下化学成分：Mg：0.01～0.1％，P：0～0.1％，Cu：54～55％，Ni+Co：16.5～19.5％和余量的Zn。实施例的结果显示，本发明提供的高性能白铜的导电率为＜4.5％IACS，最低达到3％以下，相对磁导率为1.0001，抗拉强度为560～620MPa，延伸率A11.3为30～40％，延伸率A50为20～30％，硬度为150～170HV，经过盐雾试验8h后白铜表面无腐蚀。

技术研发人员：韩淑敏,黄洪锦,夏子琪,高文栋,胡文江,李钊,何林
受保护的技术使用者：浙江惟精新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14