制備鉬銅合金的低溫軋制方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種制備鉬銅合金箔材的方法，包括（1）采用常規(guī)方法制備鉬銅合金燒結坯料；（2）將鉬銅合金坯料預熱至40-300℃，并且保溫5-30min待用；（3）將軋機的軋輥預熱至40-80℃；（4）將預熱好的鉬銅合金坯料在軋機上進行軋制，制得鉬銅合金箔材。本發(fā)明專利技術采用低溫軋制方法，克服了現(xiàn)有生產(chǎn)過程中設備投入大、加工精度差、材料利用率低的問題，提高了鉬銅合金箔材的加工精度和生產(chǎn)效率。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于制備鑰銅合金領域，具體涉及一種制備鑰銅合金的低溫軋制方法。
技術介紹
鑰銅合金是由鑰和銅元素組成的一種假合金材料，由于其同時具有低膨脹系數(shù)和良好的導電和導熱性等特性，在電器元件、半導體封裝、電子等行業(yè)得到普遍應用，近年來又在大功率LED照明芯片行業(yè)得到重視，具有很大的潛在市場。但是，在半導體封裝行業(yè)、電子和大功率LED照明行業(yè)使用的鑰銅合金箔片零件，由于要求密度大，一般要求大于理論密度的99. 5% ;厚度薄，一般為80-200微米，且厚度公差要求在5微米范圍內(nèi)，零件表面粗糙度要求在RaO. 08以下。然而，采用目前現(xiàn)有的工藝方法難以實現(xiàn)這些技術要求。 現(xiàn)有的鑰銅合金箔片材料加工的主要技術有如下兩種方法(I)對采用粉末冶金方法制成的燒結坯，直接進行切割，然后采用單面磨或雙面磨的方法制成所需厚度和表面粗糙度的鑰銅合金箔片零件。該技術存在材料利用率低，投料產(chǎn)出比一般不大于50%，且采用此技術生產(chǎn)的鑰銅箔片零件仍然存在內(nèi)部孔隙，零件實際密度一般在92-95%之間，遠低于理論密度等多種問題。(2)在高于銅的再結晶溫度，利用鍛壓、軋制、壓制等機械方法對鑰銅合金坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，得到初始坯料；然后通過冷軋的方法對燒結鑰銅合金進行冷軋加工，壓縮變形量為30 40%時進行中間退火，如此反復退火-冷軋，直至加工到所要求的厚度。該技術存在生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)箔片零件的周期至少在5天以上；能耗高，熱鍛、熱車U熱壓、退火等工序須采用大功率的高溫加熱爐；由于加工道次多，導致產(chǎn)品成品率低，一般投入產(chǎn)出比不大于15% ;設備占用種類較多，且多為大功率和大噸位的加工設備，設備投資較大；產(chǎn)品厚度公差難以達到5微米；產(chǎn)品表面粗糙度一般很難達到RaO. 08等多種問題。專利號為US5686676的美國專利，采用在還原性氣體中燒結來改善燒結的效果，并通過使用含有氧分子的坯料從而在燒結過程中釋放出氧氣以加速反應，以及加入腐蝕抑制劑來減少坯料中物質(zhì)的自燃反應。這些手段雖然可以起到一定改善生產(chǎn)效率的作用，但其本質(zhì)上沒有脫離現(xiàn)有技術的框架，仍然存在現(xiàn)有技術的上述問題。申請?zhí)枮?01010177490. 4的中國專利公開了一種鑰銅合金薄板的冷軋方法，該方法的特點是整個軋制過程在室溫下完成，但是需要經(jīng)過幾到幾十道次的冷軋，且壓軋速度較低，在O. Ι-lm/s之間，因此生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)周期較長。另外，該方法獲得的軋制板厚度公差控制難度較大，達到5微米公差時，生產(chǎn)效率會更低。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是提供一種制備鑰銅合金的低溫軋制方法，該方法解決了現(xiàn)有鑰銅合金箔材生產(chǎn)過程中存在的設備投入大、加工精度差、加工效率低、材料利用率低的問題，提高了鑰銅合金箔材的加工精度，以及生產(chǎn)效率，并且通過采用預熱保溫的方式，進一步降低了軋制道次，提高了生產(chǎn)效率。為了達到上述專利技術目的，本專利技術所提供的一種制備鑰銅合金的低溫軋制方法是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種制備鑰銅合金箔材的方法，包括以下步驟(1)采用常規(guī)方法制備鑰銅合金燒結坯料；(2)將鑰銅合金坯料預熱至40-300°C，并且保溫5-30min待用；(3)將板材軋機的軋輥預熱至40-80°C ；(4)將預熱好的鑰銅合金坯料在軋機上進行軋制，制得鑰銅合金箔材。優(yōu)選地，所述步驟(1)中，鑰銅合金燒結坯料的重量百分比為銅5-50 %、鑰50-95%。優(yōu)選地，所述步驟(1)中，鑰銅合金燒結坯料的厚度為O. 25-2. 5_。優(yōu)選地，所述步驟(2)中，最佳預熱溫度隨鑰銅合金坯料中鑰含量的增加而升高，最佳保溫時間隨鑰銅合金坯料的厚度的增加而延長。優(yōu)選地，所述方法還包括步驟(5):當首次軋制的道次加工量達到后，迅速將鑰銅合金坯料在40-30(TC的溫度下再次保溫5-30min，然后再次軋制，如此經(jīng)過2_8道次軋制，即可制得厚度為O. 05-0. 5mm的鑰銅合金箔材。優(yōu)選地，鑰銅合金燒結坯料的重量百分比為銅15-25%、鑰75-85%，預熱溫度為40-100。。。優(yōu)選地，所述軋機軋制的道次加工量小于等于50%，軋制速度小于等于15m/s。優(yōu)選地，所述軋機為二輥、四輥、十二輥或二十輥軋機。本專利技術采用難熔鑰鑰金屬加工的冷軋工藝，與傳統(tǒng)的熱軋開坯、退火、冷軋的生產(chǎn)工藝相比，具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品精度好、材料利用率高等特點。采用本專利技術，僅需要一臺常規(guī)烘箱，一臺板材軋機即可，設備投入少；一般只經(jīng)過不多于8道次的軋制，每道次軋制時間一般不超過30min,生產(chǎn)效率大大提高；可加工出薄至O. 05-0. 5mm范圍內(nèi)的箔材零件；可直接制得厚度公差、表面粗糙度達到要求的鑰銅合金零件；且材料利用率大大提高，投料產(chǎn)出比一般不會低于70%。附圖說明通過下面結合附圖對其示例性實施例進行的描述，本專利技術上述特征和優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。圖I為制備鑰銅合金箔材的方法的流程圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步詳細說明。如圖I所示，一種制備鑰銅合金箔材的方法，包括以下步驟(I)采用常規(guī)方法制備鑰銅合金燒結坯料；原料采用市售鑰銅合金燒結坯料，或采用其他粉末冶金方法如模壓、軋制、等靜壓制成型等制備而成的鑰銅合金燒結坯料；較佳地，鑰銅合金燒結坯料的重量百分比為銅5-50%、鑰50-95%，厚度為O. 2(2)將鑰銅合金坯料預熱至40_300°C，并且保溫5_30min待用；需要指出的是，預熱最佳溫度的選擇隨鑰銅合金坯料中鑰含量的增加而升高，最佳保溫時間的長短隨鑰銅合金坯料的厚度的增加而延長。較佳地，鑰銅合金燒結坯料的重量百分比為銅15-25%、鑰75-85 %，預熱至 40-100 0C，并保溫 5-30min 待用。(3)將軋機的軋輥預熱至40_80°C ；(4)將預熱好的鑰銅合金坯料在軋機上進行軋制，即可制得厚度為O. 05-0. 5mm的鑰銅合金箔材。可以使用二輥、四輥、十二輥、二十輥軋機對預熱好的鑰銅合金坯料直接進行軋制，其中，道次加工量小于等于50%，軋制速度小于等于15m/s。根據(jù)實際需要，往往需要軋制多次才能得到理想厚度的鑰銅合金箔材。因此所述方法，進一步還包括步驟(5):當首次軋制的道次加工量達到后，迅速將鑰銅合金坯料在40-3000C的溫度下再次保溫5-30min，然后再次軋制，如此一般經(jīng)過2_5道次軋制(最大不大于8次)，制得理想厚度的鑰銅合金箔材。再次軋制和首次軋制一樣，可以使用二輥、四輥、十二輥、二十輥軋機進行軋制，并且道次加工量小于等于50%，軋制速度小于等于15m/s。下面為具體實施例實施例I采用粉末軋制工藝制得重量百分比為銅20%、鑰80%的鑰銅合金燒結坯料，其厚度為O. 5mm ;將二十棍板材軋機的軋棍預熱至40-80°C ;將該鑰銅合金還料在烘箱中預熱至40-100°C，保溫時5-8min ;然后迅速將經(jīng)過預熱的鑰銅合金坯料在二十輥板材軋機上直接軋制，道次加工量小于等于45%，軋制速度為8m/s ;當?shù)来渭庸ち窟_到后，再迅速將鑰銅合金坯料放入烘箱中在40-100°C的溫度下再次保溫5-8min，然后再次軋制；如此經(jīng)過3道次軋制，即可制得厚度為O. 25mm的鑰銅合金箔材。經(jīng)測量，該鑰銅合金箔材的密度可達到99. 95%，厚度公差為3微米，表面粗糙度為RaO. 05，投入產(chǎn)出比達到89%。實施例2本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種制備鉬銅合金箔材的方法，包括以下步驟：（1）采用常規(guī)方法制備鉬銅合金燒結坯料；（2）將鉬銅合金坯料預熱至40？300℃，并且保溫5？30min待用；（3）將軋機的軋輥預熱至40？80℃；（4）將預熱好的鉬銅合金坯料在軋機上進行軋制，制得鉬銅合金箔材。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王濤，
申請(專利權)人：上海瑞鉬特金屬新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：