预冷变形对C70250合金带材性能的影响

预冷变形对C70250合金带材性能的影响

梁荣

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【摘要】针对时效强化型高强导电弹性C70250合金．研究了热处理工艺和预冷变形对C70250合金硬度、抗拉强度、屈服强度和电导率的影响规律。结果表明，随着加工率的增加，抗拉强度逐渐增加，当加工率小于60％时，抗拉强度和硬度增加较快，从300 MPa增加到480 MPa。当加工率大于60％时，抗拉强度和硬度增加变得平缓，从480 MPa增加到520 MPa。

【关键词】C70250；铜合金；带材

Precoolingdeformation onC70250alloy stripperformance， Liang Rong

( CNMNC Beryllium Copper Company，Shizuishan, Ningxia 753000）

[Abstract] For age-reinforced high-strength conductive elastic C70250 alloy. Pre-cooling of heat treatment and deformation on C70250 alloy hardness, tensile strength, yield strength and influence of conductivity. The results show that with the increase of processing rate, tensile strength gradually increased, when the processing rate of less than 60%, tensile strength and hardness increased rapidly, from 300 MPa to 480 MPa. When the processing rate of greater than 60%, tensile strength and hardness increase flattens, from 480 MPa to 520 MPa.

[Key words] C70250; copper alloy; strip

前言

随着信息时代的到来，IT产业正席卷全球，而集成电路又是现代电子信息技术的核心。由于集成电路向大规模、超大规模方向发展，因此对接插件、引线框架的性能提出了更高的要求。

Cu-Ni-Si系列合金兼有高强度和高导电的特性，与目前常用的Cu-Fe系引线框架材料相比，Cu-Ni-Si系列合金没有磁性，因而成为超大规模集成电路的理想用材，是目前较有前途的引线框架材料之一。目前，我国还停留在对其工艺调整阶段，在新产品开发上与国外还有很大的差距。C70250铜合金是一种Cu-Ni-Si系合金，具有很强的时效强化性能，并兼有高导电的特性，是一种理想的引线框架材料。通过对C70250铜合金带材的研制以及对其热处理和性能的研究，希望能为该材料的推广、生产和应用起到一定的推动作用。

1 生产工艺

1.1铸锭成产

原料为：电解铜、电解镍、硅和镁铜合金，配料后采用中频感应电炉熔化，木炭覆盖，浇铸，采用直读火花光谱仪测定其化学成分，检测结果见表1。

表1 合金化学成分           （质量分数/%）

采用半连续方式生产铸锭，铸锭规格为205mm×405mm×5000 mm，铸锭照片如图1。

图1 铸锭照片

1.2带材生产工艺

带材的生产工艺流程如下：

铸锭→加热→热轧→铣面→粗轧1.5mm→热处理→冷轧0.8 mm→热处理→冷轧0.25mm→热处理→清洗→矫直→剪切→成品。

将铸锭在步进炉中加热到900℃后进行热轧，并确保终轧温度在690℃以上，随即淬火处理。铣面后的带坯粗轧到1.5mm，热处理后带材冷轧至0.8 mm，二次热处理后轧制成品0.25mm，在钟罩炉中时效得成品。每个工序均取样分析，在HVS-5型自动转塔数显显微硬度计上进行硬度测试，采用万能材料拉伸试验机进行拉伸试验，采用FD-102导电率仪测定电导率。

2 实验结果及讨论

2.1铸锭热轧及淬火

C70250合金生产加工的核心问题是如何在现有生产线上实现在线固溶处理。为了保证终轧温度，将铸锭加热到890℃开始热轧，使终轧温度控制在700℃以上，并进行在线固溶处理。固溶态的显微组织如图2所示，由图2可以看出，带坯热轧在线淬火后的金相组织为拉长的长晶组织，晶粒度20—30um，全部为动态再结晶组织。从硬度和电导率检测结果来看，带坯硬度比较均匀，硬度(HV)为130，这说明700℃以上固溶效果很好，可以继续进行后续冷变形加工，为随后的时效创造了条件。

图2 热轧后带坯金相

2.2时效前冷变形对硬度和电导率的影响

时效前的冷变形可使析出物沿位错形核从而大大加速析出过程，所以时效前通常施以较大的冷变形。图3为加工率对C70250合金性能的影响。随着加工率的增加，抗拉强度逐渐增加，当加工率小于60％时，抗拉强度和硬度增加较快，从300 MPa增加到480 MPa。当加工率大于60％时，抗拉强度和硬度增加变得平缓，从480 MPa增加到520 MPa。伸长率随着加工率的增加，逐步减小，当加工率大于30％时，伸长率下降到5％以下。随着加工率的增加，电导率变化不大。冷加工产生的晶格缺陷对材料的电导率影响不大，因而合金的电导率随位错密度的增加而略有下降，仅仅下降1％一2％IACS。

图3 加工率对C70250合金带材的影响

3 结论

（1）C70250铜合金在步进炉中加热到900℃后进行热轧，随即淬火处理，700℃以上固溶效果好，在线淬火后的金相组织为拉长的长晶组织，晶粒度20—30um。

（2）随着加工率的增加，抗拉强度逐渐增加，当加工率小于60％时，抗拉强度和硬度增加较快，从300 MPa增加到480 MPa。当加工率大于60％时，抗拉强度和硬度增加变得平缓，从480 MPa增加到520 MPa。伸长率随着加工率的增加，逐步减小，电导率变化不大。