CN109280802B - 一种高性能高强度铜带及其生产方法 - Google Patents
一种高性能高强度铜带及其生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的一种高性能高强度铜带，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02‑0.04％，Ni：0.01‑0.02％，Si：0.01‑0.02％，Sm：0.002‑0.004％，其余为Cu。本发明的高性能高强度铜带及其生产方法，所得铜带具有高弹性和高导电率，且折弯成型性能及抗应力松弛特性优异，生产方法简单，可利用现有设备直接投入生产，生产成本低，易实现规模化生产，有良好的工业前景。
Description
技术领域
本发明涉及铜带制备领域，更具体地说，涉及一种高性能高强度铜带及其生产方法。
背景技术
铜带是使用最为广泛，在铜制品中价格最为低廉的一个产品，很多铜带要求的硬度和机械性能都比较高，黄铜表面硬度必须达到HV170-190，甚至超过190，这个硬度已经是二元合金黄铜的极限，由于加工率很大，带来的后果是铜带板型很难控制，剪切后产生侧弯，影响客户使用。传统的改变铜带硬度的做法是通过轧制手段，提升加工率来实现，这种做法在加工过程中容易增加铜表面缺陷的概率，且由于铜本身存在加工极限，轧制到一定程度会损伤铜带导制材料报废。
申请号201611026982.7公开了一种铜带的生产配方及其制备方法，包括以下工序：配料、熔铸、轧制、退火、酸洗、精整、成品包装和运输全覆盖工序，其配料含有铅、铁、锡、镍、铜、磷、锌，且铅含量≤0.01％、铁含量≤0.02％、锡含量≤0.02％、镍含量≤0.02％、磷含量为0.001-0.003％、铜含量为63.0-64.5％，余量为锌。申请号201510725538.3公开了一种黄铜带及其制备方法，该黄铜带含有以下重量百分比的元素：Cu 68-72％；Sn≤0.06％；P≤0.001％；Ni≤0.002％；Pb≤0.002％；Fe≤0.002％；Al≤0.002％；余量为Zn。优选为：Cu69.68％；Sn 0.054％；P 0.0004％；Ni 0.0012％；Pb 0.0014％；Fe 0.0019％；Al0.0011％；Zn 30.26％。上述对于铜带的制备用了大量的原料，使得生产成本较高，且所得铜带的弹性和导电率均较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高性能高强度铜带及其生产方法，所得铜带具有高弹性和高导电率，且折弯成型性能及抗应力松弛特性优异，生产方法简单，可利用现有设备直接投入生产，生产成本低，易实现规模化生产，有良好的工业前景。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高性能高强度铜带，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02-0.04％，Ni：0.01-0.02％，Si：0.01-0.02％，Sm：0.002-0.004％，其余为Cu。
优选的，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02％，Ni：0.01％，Si：0.02％，Sm：0.004％，其余为Cu。
一种高性能高强度铜带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔铸：按所述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；
(2)热轧：将步骤(1)所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；
(3)铣面：将步骤(2)得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；
(4)冷轧：将步骤(3)得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；
(5)轧制：将步骤(4)所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；
(6)将步骤(5)所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得所述铜带。
优选的，所述步骤(1)中原料分两次加入熔炉具体为：
(11)先加入Cu和Ni，待Cu和Ni熔融后，保温1h；
(12)待保温时间结束后，再加入Mg、Si和Sm，继续进行熔融以得到合金锭坯。
优选的，所述步骤(2)中所述热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。
优选的，所述步骤(4)中冷轧退火处理具体为：依次包括预热段、低温加热段、恒温保温段、高温加热段和冷却段；
预热段：在200-300℃下预热1h；
低温加热段：在300-450℃下加热0.5h，升温速率为300℃/h；
恒温保温段：在450℃下保温2-3h；
高温加热段：以升温速率为100℃/h的升温速率升温至650℃，在650℃下加热0.5h；
冷却段：自然降温4-5h，风冷2-3h，再水冷至粗铜带出炉温度小于60℃。
优选的，所述步骤(5)中轧制退火处理具体为：依次包括加速轧制退火、匀速轧制退火和减速轧制退火；
加速轧制退火：温度为650±5℃，退火速度为25-35.5m/min，退火速率的加速效率为1m/min，加速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得一级精铜带；
匀速轧制退火：将加速轧制退火处理后得到的一级精铜带进行匀速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为20m/min，匀速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得二级精铜带；
减速轧制退火：将匀速轧制退火处理后得到的二级精铜带进行减速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为15-20m/min，退火速率的降速速率为0.5m/min，减速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得精铜带。
优选的，所述酸洗液包括100-200ml/L的盐酸、5-6g/L的柠檬酸、4-5g/L的山梨酸和体积分数为75％的乙醇溶液；
依次称取上述配方的盐酸、柠檬酸和山梨酸加入1L体积分数为75％的乙醇溶液中，搅拌，即得所述酸洗液。
根据上述的技术方案，可以知道，本发明先加入Cu和Ni，再加入Mg、Ni、Si、Sm，铜镍合金能够无限固溶，镍元素具有细化晶粒和固溶强化的双重效果，有利于提高合金的力学性能，同时改变α相的形态，从而显著提高了铜带的强度、硬度、热稳定性和耐蚀性。稀土元素钐Sm能够净化熔体，提高熔体的致密度和流动性，有利于消除铸造的疏松组织缺陷，抑制β相共析分解及形成连续链状的粗大γ2颗粒，提高熔体的质量，Sm固溶于Mg和Si中再固溶与铜镍合金中，一方面可以起到固溶强化作用，另一方面还可以起到脱氧及改善熔体流动性的作用，以在Cu与Ni形成的晶界及晶内进行渗透位错，有效的阻碍位错运动，提高铜带的抗应力松弛性并抑制再结晶，从而提高材料的弹性。
本发明低合金化铜带的制备方法步骤简单，采用多段的冷轧退火处理和轧制退火处理来消除铸态组织，铸坯经冷轧处理后，大块晶粒及枝晶组织均被轧制破碎，形成具有与轧制方向基本相一致的织构组织，通过多段而又柔和的退火处理，使得织构组织在保证一定的强度的情况下，取向性渐渐消除，避免了铜带性能沿轧制方向取向，从而使固溶相具有较好的横纵向性能，织构组织的晶粒尺寸随着轧制、退火的反复处理而越变越小，从而提高了产品的机械性能，保证了产品质量，晶粒越细小，将增加位错运动障碍的数目，使得晶粒之间的固溶更加的多向化，减小晶粒内位错塞积群的长度，使固溶相的屈强比提高。
本发明的酸洗液，具有较高的抗菌性能和防腐性能，能够防止带材表面氧化且不会造成空气污染。
具体实施方式
本发明的产品、方法及应用已经通过较佳的实施例进行了面述，相关人员明显能再不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明。
技术方案中所用原材料和仪器设备均可从市场购买，这里不再一一列举。
实施例1
一种高性能高强度铜带，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02％，Ni：0.01％，Si：0.02％，Sm：0.004％，其余为Cu。
一种高性能高强度铜带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔铸：按上述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；
原料分两次加入熔炉具体为：
(11)先加入Cu和Ni，待Cu和Ni熔融后，保温1h；
(12)待保温时间结束后，再加入Mg、Si和Sm，继续进行熔融以得到合金锭坯。
(2)热轧：将步骤(1)所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。
(3)铣面：将步骤(2)得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；
(4)冷轧：将步骤(3)得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；冷轧退火处理具体为：依次包括预热段、低温加热段、恒温保温段、高温加热段和冷却段；
预热段：在200-300℃下预热1h；
低温加热段：在300-450℃下加热0.5h，升温速率为300℃/h；
恒温保温段：在450℃下保温2-3h；
高温加热段：以升温速率为100℃/h的升温速率升温至650℃，在650℃下加热0.5h；
冷却段：自然降温4-5h，风冷2-3h，再水冷至粗铜带出炉温度小于60℃。
(5)轧制：将步骤(4)所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；轧制退火处理具体为：依次包括加速轧制退火、匀速轧制退火和减速轧制退火；
加速轧制退火：温度为650±5℃，退火速度为25-35.5m/min，退火速率的加速效率为1m/min，加速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得一级精铜带；
匀速轧制退火：将加速轧制退火处理后得到的一级精铜带进行匀速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为20m/min，匀速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得二级精铜带；
减速轧制退火：将匀速轧制退火处理后得到的二级精铜带进行减速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为15-20m/min，退火速率的降速速率为0.5m/min，减速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得精铜带。
其中，酸洗液包括100-200ml/L的盐酸、5-6g/L的柠檬酸、4-5g/L的山梨酸和体积分数为75％的乙醇溶液；酸洗液的制备方法为依次称取上述配方的盐酸、柠檬酸和山梨酸加入1L体积分数为75％的乙醇溶液中，搅拌，即得所述酸洗液
(6)将步骤(5)所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得上述铜带。
实施例2
一种高性能高强度铜带，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.04％，Ni：0.01％，Si：0.02％，Sm：0.002％，其余为Cu。
一种高性能高强度铜带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔铸：按上述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；
原料分两次加入熔炉具体为：
(11)先加入Cu和Ni，待Cu和Ni熔融后，保温1h；
(12)待保温时间结束后，再加入Mg、Si和Sm，继续进行熔融以得到合金锭坯。
(2)热轧：将步骤(1)所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。
(3)铣面：将步骤(2)得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；
(4)冷轧：将步骤(3)得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；冷轧退火处理具体为：依次包括预热段、低温加热段、恒温保温段、高温加热段和冷却段；
预热段：在200-300℃下预热1h；
低温加热段：在300-450℃下加热0.5h，升温速率为300℃/h；
恒温保温段：在450℃下保温2-3h；
高温加热段：以升温速率为100℃/h的升温速率升温至650℃，在650℃下加热0.5h；
冷却段：自然降温4-5h，风冷2-3h，再水冷至粗铜带出炉温度小于60℃。
(5)轧制：将步骤(4)所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；轧制退火处理具体为：依次包括加速轧制退火、匀速轧制退火和减速轧制退火；
加速轧制退火：温度为650±5℃，退火速度为25-35.5m/min，退火速率的加速效率为1m/min，加速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得一级精铜带；
匀速轧制退火：将加速轧制退火处理后得到的一级精铜带进行匀速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为20m/min，匀速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得二级精铜带；
减速轧制退火：将匀速轧制退火处理后得到的二级精铜带进行减速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为15-20m/min，退火速率的降速速率为0.5m/min，减速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得精铜带。
其中，酸洗液包括100-200ml/L的盐酸、5-6g/L的柠檬酸、4-5g/L的山梨酸和体积分数为75％的乙醇溶液；酸洗液的制备方法为依次称取上述配方的盐酸、柠檬酸和山梨酸加入1L体积分数为75％的乙醇溶液中，搅拌，即得所述酸洗液
(6)将步骤(5)所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得上述铜带。
实施例3
一种高性能高强度铜带，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.03％，Ni：0.015％，Si：0.015％，Sm：0.003％，其余为Cu。
一种高性能高强度铜带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔铸：按上述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；
原料分两次加入熔炉具体为：
(11)先加入Cu和Ni，待Cu和Ni熔融后，保温1h；
(12)待保温时间结束后，再加入Mg、Si和Sm，继续进行熔融以得到合金锭坯。
(2)热轧：将步骤(1)所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。
(3)铣面：将步骤(2)得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；
(4)冷轧：将步骤(3)得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；冷轧退火处理具体为：依次包括预热段、低温加热段、恒温保温段、高温加热段和冷却段；
预热段：在200-300℃下预热1h；
低温加热段：在300-450℃下加热0.5h，升温速率为300℃/h；
恒温保温段：在450℃下保温2-3h；
高温加热段：以升温速率为100℃/h的升温速率升温至650℃，在650℃下加热0.5h；
冷却段：自然降温4-5h，风冷2-3h，再水冷至粗铜带出炉温度小于60℃。
(5)轧制：将步骤(4)所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；轧制退火处理具体为：依次包括加速轧制退火、匀速轧制退火和减速轧制退火；
加速轧制退火：温度为650±5℃，退火速度为25-35.5m/min，退火速率的加速效率为1m/min，加速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得一级精铜带；
匀速轧制退火：将加速轧制退火处理后得到的一级精铜带进行匀速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为20m/min，匀速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得二级精铜带；
减速轧制退火：将匀速轧制退火处理后得到的二级精铜带进行减速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为15-20m/min，退火速率的降速速率为0.5m/min，减速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得精铜带。
其中，酸洗液包括100-200ml/L的盐酸、5-6g/L的柠檬酸、4-5g/L的山梨酸和体积分数为75％的乙醇溶液；酸洗液的制备方法为依次称取上述配方的盐酸、柠檬酸和山梨酸加入1L体积分数为75％的乙醇溶液中，搅拌，即得所述酸洗液
(6)将步骤(5)所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得上述铜带。
实施例4
一种高性能高强度铜带，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.04％，Ni：0.02％，Si：0.015％，Sm：0.004％，其余为Cu。
一种高性能高强度铜带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔铸：按上述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；
原料分两次加入熔炉具体为：
(11)先加入Cu和Ni，待Cu和Ni熔融后，保温1h；
(12)待保温时间结束后，再加入Mg、Si和Sm，继续进行熔融以得到合金锭坯。
(2)热轧：将步骤(1)所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。
(3)铣面：将步骤(2)得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；
(4)冷轧：将步骤(3)得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；冷轧退火处理具体为：依次包括预热段、低温加热段、恒温保温段、高温加热段和冷却段；
预热段：在200-300℃下预热1h；
低温加热段：在300-450℃下加热0.5h，升温速率为300℃/h；
恒温保温段：在450℃下保温2-3h；
高温加热段：以升温速率为100℃/h的升温速率升温至650℃，在650℃下加热0.5h；
冷却段：自然降温4-5h，风冷2-3h，再水冷至粗铜带出炉温度小于60℃。
(5)轧制：将步骤(4)所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；轧制退火处理具体为：依次包括加速轧制退火、匀速轧制退火和减速轧制退火；
加速轧制退火：温度为650±5℃，退火速度为25-35.5m/min，退火速率的加速效率为1m/min，加速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得一级精铜带；
匀速轧制退火：将加速轧制退火处理后得到的一级精铜带进行匀速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为20m/min，匀速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得二级精铜带；
减速轧制退火：将匀速轧制退火处理后得到的二级精铜带进行减速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为15-20m/min，退火速率的降速速率为0.5m/min，减速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得精铜带。
其中，酸洗液包括100-200ml/L的盐酸、5-6g/L的柠檬酸、4-5g/L的山梨酸和体积分数为75％的乙醇溶液；酸洗液的制备方法为依次称取上述配方的盐酸、柠檬酸和山梨酸加入1L体积分数为75％的乙醇溶液中，搅拌，即得所述酸洗液
(6)将步骤(5)所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得上述铜带。
实施例5
一种高性能高强度铜带，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02％，Ni：0.01％，Si：0.015％，Sm：0.0025％，其余为Cu。
一种高性能高强度铜带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔铸：按上述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；
原料分两次加入熔炉具体为：
(11)先加入Cu和Ni，待Cu和Ni熔融后，保温1h；
(12)待保温时间结束后，再加入Mg、Si和Sm，继续进行熔融以得到合金锭坯。
(2)热轧：将步骤(1)所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。
(3)铣面：将步骤(2)得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；
(4)冷轧：将步骤(3)得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；冷轧退火处理具体为：依次包括预热段、低温加热段、恒温保温段、高温加热段和冷却段；
预热段：在200-300℃下预热1h；
低温加热段：在300-450℃下加热0.5h，升温速率为300℃/h；
恒温保温段：在450℃下保温2-3h；
高温加热段：以升温速率为100℃/h的升温速率升温至650℃，在650℃下加热0.5h；
冷却段：自然降温4-5h，风冷2-3h，再水冷至粗铜带出炉温度小于60℃。
(5)轧制：将步骤(4)所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；轧制退火处理具体为：依次包括加速轧制退火、匀速轧制退火和减速轧制退火；
加速轧制退火：温度为650±5℃，退火速度为25-35.5m/min，退火速率的加速效率为1m/min，加速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得一级精铜带；
匀速轧制退火：将加速轧制退火处理后得到的一级精铜带进行匀速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为20m/min，匀速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得二级精铜带；
减速轧制退火：将匀速轧制退火处理后得到的二级精铜带进行减速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为15-20m/min，退火速率的降速速率为0.5m/min，减速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得精铜带。
其中，酸洗液包括100-200ml/L的盐酸、5-6g/L的柠檬酸、4-5g/L的山梨酸和体积分数为75％的乙醇溶液；酸洗液的制备方法为依次称取上述配方的盐酸、柠檬酸和山梨酸加入1L体积分数为75％的乙醇溶液中，搅拌，即得所述酸洗液
(6)将步骤(5)所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得上述铜带。
对比例1
对比例1与实施例1基本相同，不同之处在于：高性能高强度铜带的化学成分有所调整，即在化学成分中不添加Sm；即一种高性能高强度铜带，含有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02％，Ni：0.01％，Si：0.02％，其余为Cu。
一种高性能高强度铜带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔铸：按上述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；
原料分两次加入熔炉具体为：
(11)先加入Cu和Ni，待Cu和Ni熔融后，保温1h；
(12)待保温时间结束后，再加入Mg、Si，继续进行熔融以得到合金锭坯。
(2)热轧：将步骤(1)所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。
(3)铣面：将步骤(2)得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；
(4)冷轧：将步骤(3)得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；冷轧退火处理具体为：依次包括预热段、低温加热段、恒温保温段、高温加热段和冷却段；
预热段：在200-300℃下预热1h；
低温加热段：在300-450℃下加热0.5h，升温速率为300℃/h；
恒温保温段：在450℃下保温2-3h；
高温加热段：以升温速率为100℃/h的升温速率升温至650℃，在650℃下加热0.5h；
冷却段：自然降温4-5h，风冷2-3h，再水冷至粗铜带出炉温度小于60℃。
(5)轧制：将步骤(4)所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；轧制退火处理具体为：依次包括加速轧制退火、匀速轧制退火和减速轧制退火；
加速轧制退火：温度为650±5℃，退火速度为25-35.5m/min，退火速率的加速效率为1m/min，加速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得一级精铜带；
匀速轧制退火：将加速轧制退火处理后得到的一级精铜带进行匀速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为20m/min，匀速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得二级精铜带；
减速轧制退火：将匀速轧制退火处理后得到的二级精铜带进行减速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为15-20m/min，退火速率的降速速率为0.5m/min，减速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得精铜带。
其中，酸洗液包括100-200ml/L的盐酸、5-6g/L的柠檬酸、4-5g/L的山梨酸和体积分数为75％的乙醇溶液；酸洗液的制备方法为依次称取上述配方的盐酸、柠檬酸和山梨酸加入1L体积分数为75％的乙醇溶液中，搅拌，即得所述酸洗液
(6)将步骤(5)所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得上述铜带。
对比例2
对比例2与实施例1基本相同，不同之处在于：调整了高性能高强度铜带的生产方法，化学成分组成保持不变，即一种高性能高强度铜带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔铸：按上述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；
原料分两次加入熔炉具体为：
(11)先加入Cu和Ni，待Cu和Ni熔融后，保温1h；
(12)待保温时间结束后，再加入Mg、Si和Sm，继续进行熔融以得到合金锭坯。
(2)热轧：将步骤(1)所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。
(3)铣面：将步骤(2)得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；
(4)冷轧：将步骤(3)得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；冷轧退火处理具体为：在450℃-650℃，下加热3h，然后自然降温4-5h，风冷2-3h，再水冷至粗铜带出炉温度小于60℃。
(5)轧制：将步骤(4)所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；轧制退火处理具体为：温度为650±5℃，退火速度为25-35.5m/min，退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得精铜带；
其中，酸洗液包括100-200ml/L的盐酸、5-6g/L的柠檬酸、4-5g/L的山梨酸和体积分数为75％的乙醇溶液；酸洗液的制备方法为依次称取上述配方的盐酸、柠檬酸和山梨酸加入1L体积分数为75％的乙醇溶液中，搅拌，即得所述酸洗液
(6)将步骤(5)所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得上述铜带。
对比例3
对比例3与实施例1基本相同，不同之处在于调整了高性能高强度铜带的生产方法，化学成分组成保持不变，即一种高性能高强度铜带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔铸：按上述组分配方取原料加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；
(2)热轧：将步骤(1)所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。
(3)铣面：将步骤(2)得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；
(4)冷轧：将步骤(3)得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；冷轧退火处理具体为：依次包括预热段、低温加热段、恒温保温段、高温加热段和冷却段；
预热段：在200-300℃下预热1h；
低温加热段：在300-450℃下加热0.5h，升温速率为300℃/h；
恒温保温段：在450℃下保温2-3h；
高温加热段：以升温速率为100℃/h的升温速率升温至650℃，在650℃下加热0.5h；
冷却段：自然降温4-5h，风冷2-3h，再水冷至粗铜带出炉温度小于60℃。
(5)轧制：将步骤(4)所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；轧制退火处理具体为：依次包括加速轧制退火、匀速轧制退火和减速轧制退火；
加速轧制退火：温度为650±5℃，退火速度为25-35.5m/min，退火速率的加速效率为1m/min，加速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得一级精铜带；
匀速轧制退火：将加速轧制退火处理后得到的一级精铜带进行匀速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为20m/min，匀速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得二级精铜带；
减速轧制退火：将匀速轧制退火处理后得到的二级精铜带进行减速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为15-20m/min，退火速率的降速速率为0.5m/min，减速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得精铜带。
其中，酸洗液包括100-200ml/L的盐酸、5-6g/L的柠檬酸、4-5g/L的山梨酸和体积分数为75％的乙醇溶液；酸洗液的制备方法为依次称取上述配方的盐酸、柠檬酸和山梨酸加入1L体积分数为75％的乙醇溶液中，搅拌，即得所述酸洗液
(6)将步骤(5)所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得上述铜带。
现将实施例1-5与对比例1-3制得的铜带物理性能测试参数列于表1：。
表1为铜带的主要参数比较
从表1中可以看出，对比例1-3的铜带各方面性能远远不如与实施例1-5所得铜带的机械性能，本发明的技术方案从原料化学成分和工艺上都进行了改进和完善，从而得到相对于现有产品较为优越的产品，本发明的高性能高强度铜带，生产方法简单，可利用现有设备直接投入生产，生产成本低，易实现规模化生产，有良好的工业前景，所得铜带具有高弹性和高导电率，且折弯成型性能及抗应力松弛特性优异。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (3)
1.一种高性能高强度铜带的生产方法，其中高性能高强度铜带有如下重量百分数的化学成分：Mg：0.02%，Ni：0.01%，Si：0.02%，Sm：0.004%，其余为Cu；
其特征在于，包括以下步骤：
（1）熔铸：按所述组分配方取原料并分两次加入熔炉中熔铸得到合金锭坯，铸造温度为1550℃-1600℃；
（2）热轧：将步骤（1）所得合金锭坯进行热轧处理得热轧坯；
（3）铣面：将步骤（2）得到的热轧坯进行铣面处理得铣面板，铣削量为单面0.5mm-1.0mm，铣削速度＜4.5m/min；
（4）冷轧：将步骤（3） 得到的铣面板进行冷轧处理和冷轧退火处理，总变形量为50％-70％，得到粗铜带；
（5）轧制：将步骤（4）所得粗铜带制成符合尺寸要求的精铜带再进行轧制退火处理；
（6）将步骤（5）所得精铜带依次进行拉弯矫直处理以及纵剪精整处理，完成后即制得所述铜带；
其中，步骤（1）中原料分两次加入熔炉具体为：
（11）先加入Cu和Ni，待Cu和Ni熔融后，保温1h；
（12）待保温时间结束后，再加入Mg、Si 和Sm，继续进行熔融以得到合金锭坯；
所述步骤（4）中冷轧退火处理具体为：依次包括预热段、低温加热段、恒温保温段、高温加热段和冷却段；
预热段：在200-300℃下预热1h；
低温加热段：在300-450℃下加热0.5h，升温速率为300℃/h；
恒温保温段：在450℃下保温2-3h；
高温加热段：以升温速率为100℃/h的升温速率升温至650℃，在650℃下加热0.5h；
冷却段：自然降温4-5h，风冷2-3h，再水冷至粗铜带出炉温度小于60℃；
所述步骤（5）中轧制退火处理具体为：依次包括加速轧制退火、匀速轧制退火和减速轧制退火；
加速轧制退火：温度为 650±5℃，退火速度为25-35.5m/min，退火速率的加速效率为1m/min，加速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得一级精铜带；
匀速轧制退火：将加速轧制退火处理后得到的一级精铜带进行匀速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为20m/min，匀速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得二级精铜带；
减速轧制退火：将匀速轧制退火处理后得到的二级精铜带进行减速轧制退火，温度为650±5℃，退火速度为15-20m/min，退火速率的降速速率为0.5m/min，减速轧制退火处理后通过酸洗液进行清洗处理，清洗后于80-90℃烘干得精铜带。
2.如权利要求1所述高性能高强度铜带的生产方法，其特征在于，所述步骤（2）中所述热轧处理具体为：在950℃-980℃下进行加热，保温时间为2h；自然冷却1h，然后热轧水冷，终轧温度为600℃-700℃。
3.如权利要求1所述高性能高强度铜带的生产方法，其特征在于，所述酸洗液包括100-200ml/L的盐酸、5-6g/L的柠檬酸、4-5g/L的山梨酸和体积分数为75%的乙醇溶液；
依次称取上述配方的盐酸、柠檬酸和山梨酸加入1L体积分数为75%的乙醇溶液中，搅拌，即得所述酸洗液。
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Denomination of invention: The invention relates to a high-performance and high-strength copper strip and a production method thereof Effective date of registration: 20210728 Granted publication date: 20191203 Pledgee: Bank of China Limited Songyang County sub branch Pledgor: SONGYANG COUNTY JINGSHUN INDUSTRY Co.,Ltd. Registration number: Y2021330000992 |
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Denomination of invention: A high performance and high strength copper strip and its production method Effective date of registration: 20221016 Granted publication date: 20191203 Pledgee: Bank of China Limited Songyang County sub branch Pledgor: SONGYANG COUNTY JINGSHUN INDUSTRY Co.,Ltd. Registration number: Y2022330002627 |
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