CN113106288A - 一种制备具有优良抗软化性能kfc异型带坯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备具有优良抗软化性能KFC异型带坯的方法，属于热处理技术领域，解决KFC异型带坯经锻打加工后在高温条件下力学性能显著下降的问题，本发明包括以下步骤：半连续铸造→加热→热轧及在线淬火→铣面→一次冷轧→切边→一次时效退火→清洗→二次冷轧→二次时效退火→清洗→分切→包装。采用本发明提供的技术方案生产的KFC异型带坯，抗拉强度为280‑320MPa，A11.3延伸率为35‑45%，HV为70‑80，导电率≥87%IACS，且后续经过65%以上加工率的加工及700℃以上高温处理后，HV≥100。
Description
技术领域
本发明属于热处理技术领域，具体涉及一种制备具有优良抗软化性能KFC异型带坯的方法。
背景技术
引线框架铜带在集成电路中主要起支撑芯片、散失热量及连接外部电路的作用，是半导体器件中的关键部件，就目前形势来看，国家加大了对半导体行业的投资力度，由此带动引线框架材料需求的大幅提升。KFC异型带坯作为基础产品具有加工难度低的特点，也造成了同质化竞争严重的态势。只有进行工艺创新，塑造产品特性，才能持久的保持市场竞争力。
传统KFC异型带坯制备大多采用“钟罩炉高温退火”的方式，其一般加工流程为：半连续铸造→加热→热轧（在线淬火）→铣面→成轧→重卷→热处理→清洗→分切→包装。这种加工工艺生产的异型带坯产品抗软化性能较差，经过锻打和高温处理后，力学性能会出现大幅度下降；另外，为保证力学性能指标而采用的高温实际上已超过再结晶温度，再结晶后形成新晶粒的晶界会阻碍电子运动，使导电性能下降，由于固溶强化方式同样会影响产品导电性能，这就导致难以采用固溶强化的手段来提升带坯的抗软化性能。
发明内容
为了克服现有技术的不足，解决KFC异型带坯经锻打加工后在高温条件下力学性能显著下降的问题，本发明提供一种制备具有优良抗软化性能KFC异型带坯的方法。
本发明通过以下技术方案予以实现。
一种制备具有优良抗软化性能KFC异型带坯的方法，包括以下步骤：
S1、半连续铸造：按照原料组成及其重量百分比称取原料：Fe:0.05-0.15 wt.%，P:0.025-0.040 wt.%，Sn:0.020-0.050 wt.%，其余为Cu及不可避免的杂质元素；将原料熔炼后采用半连续铸造工艺制得铸锭，其中半连续铸造温度为1150-1190℃；
S2、热轧：将步骤S1制得的铸锭加热至热轧温度区间，根据设定的热轧工艺参数对铸锭进行热轧，然后对热轧坯料在线淬火，淬火温度为650-750℃，降温速率＞9℃/s；
S3、铣面：采用铣削装置对步骤S2淬火后的热轧坯料表面进行铣削，直至热轧坯料表面凹凸不平的缺陷得以消除，料面平整一致；
S4、一次冷轧：将步骤S3铣面后的热轧坯料送入冷轧机，加工率范围为75%-85%，然后将冷轧坯料切边，去除冷轧坯料边部毛刺；
S5、一次时效退火：将步骤S4切边后的冷轧坯料送入加热炉进行一次时效退火，一次时效退火温度为450-540℃，保温时间4-8h，降温速率＞1℃/s；
传统工艺条件下为保证产品力学性能，通常在钟罩炉工序进行一次退火，一次退火温度为550-700℃，保温时间8-12h，降温速率＞1℃/s，由于一次退火温度超过再结晶温度，所以导致产品导电性能偏低，此时若添加固溶强化元素Sn容易出现导电率低于国家标准的情形。本方案中在钟罩炉进行一次时效退火，温度范围450-540℃，一次时效退火温度明显低于现有技术中的一次退火温度，对带材进行一定程度的软化便于后续轧制，同时由于温度较低、保温时间较短，导电率指标会有所提升；
S6、二次冷轧：清洗步骤S5一次时效退火处理后坯料的表面，然后再次将其送入冷轧机进行二次冷轧，加工率范围为45%-55%；
S7、二次时效退火：将步骤S6二次冷轧后的坯料再次送入加热炉进行二次时效退火，二次时效退火温度为500-580℃，保温时间6-10h，降温速率＞1℃/s；二次时效退火使带材力学性能指标满足要求，提升产品抗软化性能和导电性能；
S8、清洗、分切、包装，制得KFC异型带坯成品。
进一步地，所述步骤S5和步骤S7中，加热炉为钟罩炉。
进一步地，制得的KFC异型带坯抗拉强度为280-320MPa，A11.3延伸率为35-45%，HV为70-80，导电率≥87%IACS， KFC异型带坯后续经过65%以上加工率的加工及700℃以上高温处理后，HV≥100。
与现有技术相比本发明的有益效果为：
采用本发明提供的技术方案生产的KFC异型带坯，抗拉强度为280-320MPa，A11.3延伸率为35-45%，HV为70-80，导电率≥87%IACS，且后续经过65%以上加工率的加工及700℃以上高温处理后，HV≥100。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例均按照常规实验条件。另外，对于本领域技术人员而言，在不偏离本发明的实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
在本具体实施方式部分，铜或者铜合金带材表面粗糙度要求为：Ra≤0.1µm。
实施例1
一种制备具有优良抗软化性能KFC异型带坯的方法，包括以下步骤：
S1、半连续铸造：按照原料组成及其重量百分比称取原料：Fe:0.083 wt.%，P:0.032 wt.%，Sn:0.037 wt.%，其余为Cu及不可避免的杂质元素；将原料熔炼后采用半连续铸造工艺制得铸锭，其中半连续铸造温度为1150-1190℃；
S2、热轧：将步骤S1制得的铸锭加热至热轧温度区间，根据设定的热轧工艺参数对铸锭进行热轧，然后对热轧坯料在线淬火，淬火温度为680℃，降温速率10℃/s；
S3、铣面：采用铣削装置对步骤S2淬火后的热轧坯料表面进行铣削，直至热轧坯料表面凹凸不平的缺陷得以消除，料面平整一致；
S4、一次冷轧：将步骤S3铣面后的热轧坯料送入冷轧机，加工率范围为75%-85%，一次冷轧至坯料厚度为3.5mm，然后将冷轧坯料切边，去除冷轧坯料边部毛刺；
S5、一次时效退火：将步骤S4切边后的冷轧坯料送入钟罩炉进行一次时效退火，一次时效退火温度为530℃，保温时间9h，降温速率＞1℃/s；
S6、二次冷轧：清洗步骤S5一次时效退火处理后坯料的表面，然后再次将其送入冷轧机进行二次冷轧，加工率范围为45%-55%，二次冷轧至坯料厚度为1.56mm；
S7、二次时效退火：将步骤S6二次冷轧后的坯料再次送入钟罩炉进行二次时效退火，二次时效退火温度为560℃，保温时间9h，降温速率＞1℃/s；
S8、清洗、分切、包装，制得KFC异型带坯成品。
采用实施例1生产的KFC异型带坯成品的抗拉强度为：285MPa，A11.3延伸率为：41%，HV为：73.5，导电率为：89.9%IACS。经过65%加工率的加工及700℃高温处理后，HV为：107。
实施例2
一种制备具有优良抗软化性能KFC异型带坯的方法，包括以下步骤：
S1、半连续铸造：按照原料组成及其重量百分比称取原料：Fe:0.092 wt.%，P:0.035 wt.%，Sn:0.035wt.%，其余为Cu及不可避免的杂质元素；将原料熔炼后采用半连续铸造工艺制得铸锭，其中半连续铸造温度为1150-1190℃；
S2、热轧：将步骤S1制得的铸锭加热至热轧温度区间，根据设定的热轧工艺参数对铸锭进行热轧，然后对热轧坯料在线淬火，淬火温度为680℃，降温速率10℃/s；
S3、铣面：采用铣削装置对步骤S2淬火后的热轧坯料表面进行铣削，直至热轧坯料表面凹凸不平的缺陷得以消除，料面平整一致；
S4、一次冷轧：将步骤S3铣面后的热轧坯料送入冷轧机，加工率范围为75%-85%，一次冷轧至坯料厚度为4.0mm，然后将冷轧坯料切边，去除冷轧坯料边部毛刺；
S5、一次时效退火：将步骤S4切边后的冷轧坯料送入钟罩炉进行一次时效退火，一次时效退火温度为540℃，保温时间7h，降温速率＞1℃/s；
S6、二次冷轧：清洗步骤S5一次时效退火处理后坯料的表面，然后再次将其送入冷轧机进行二次冷轧，加工率范围为45%-55%，二次冷轧至坯料厚度为1.6mm；
S7、二次时效退火：将步骤S6二次冷轧后的坯料再次送入钟罩炉进行二次时效退火，二次时效退火温度为570℃，保温时间9h，降温速率＞1℃/s；
S8、清洗、分切、包装，制得KFC异型带坯成品。
采用实施例2生产的KFC异型带坯成品的抗拉强度为：291MPa，A11.3延伸率为：39%，HV为：74.1，导电率为：88.7%IACS。经过65%加工率的加工及700℃高温处理后，HV为：105。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种制备具有优良抗软化性能KFC异型带坯的方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、半连续铸造：按照原料组成及其重量百分比称取原料：Fe:0.05-0.15 wt.%，P:0.025-0.040 wt.%，Sn:0.020-0.050 wt.%，其余为Cu及不可避免的杂质元素；将原料熔炼后采用半连续铸造工艺制得铸锭，其中半连续铸造温度为1150-1190℃；
S2、热轧：将步骤S1制得的铸锭加热至热轧温度区间，根据设定的热轧工艺参数对铸锭进行热轧，然后对热轧坯料在线淬火，淬火温度为650-750℃，降温速率＞9℃/s；
S3、铣面：采用铣削装置对步骤S2淬火后的热轧坯料表面进行铣削，直至热轧坯料表面凹凸不平的缺陷得以消除，料面平整一致；
S4、一次冷轧：将步骤S3铣面后的热轧坯料送入冷轧机，加工率范围为75%-85%，然后将冷轧坯料切边，去除冷轧坯料边部毛刺；
S5、一次时效退火：将步骤S4切边后的冷轧坯料送入加热炉进行一次时效退火，一次时效退火温度为450-540℃，保温时间4-8h，降温速率＞1℃/s；
S6、二次冷轧：清洗步骤S5一次时效退火处理后坯料的表面，然后再次将其送入冷轧机进行二次冷轧，加工率范围为45%-55%；
S7、二次时效退火：将步骤S6二次冷轧后的坯料再次送入加热炉进行二次时效退火，二次时效退火温度为500-580℃，保温时间6-10h，降温速率＞1℃/s；
S8、清洗、分切、包装，制得KFC异型带坯成品。
2.根据权利要求1所述的一种制备具有优良抗软化性能KFC异型带坯的方法，其特征在于：所述步骤S5和步骤S7中，加热炉为钟罩炉。
3.根据权利要求1所述的一种制备具有优良抗软化性能KFC异型带坯的方法，其特征在于：制得的KFC异型带坯抗拉强度为280-320MPa，A11.3延伸率为35-45%，HV为70-80，导电率≥87%IACS， KFC异型带坯后续经过65%以上加工率的加工及700℃以上高温处理后，HV≥100。
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