高性能铜合金的热处理及其加工技术

高强高导铜合金关键制备加工技术开发及应用概述高强高导铜合金是一种具有优异材料性能的工程材料，具有高强度和高导热性能的特点，因此在许多领域都有重要的应用。

本文将全面探讨高强高导铜合金的关键制备加工技术开发及应用，包括原材料选择、合金熔铸、加热处理、热压变形等方面。

原材料选择1.纯铜选择：选择高纯度的铜作为基础材料，以确保合金的纯度和性能。

2.添加元素选择：添加适量的合金元素，如锡、镍、锌等，以提高合金的强度和导热性能。

合金熔铸1.原料预处理：对选定的原材料进行预处理，包括熔炼、除杂和精炼等过程。

2.熔炼方式选择：采用电磁感应熔炼、真空熔炼或氩气保护熔炼等方法，确保合金熔池的纯净度和均匀性。

3.浇注方式选取：采用等静压浇注或连续铸造等方式，以获得高质量的合金坯料。

加热处理1.固溶处理：将铜合金加热至适当温度进行固溶处理，以使各元素均匀溶解。

2.冷却方式选择：选用适当的冷却方式，如水淬、油淬等，以控制合金的晶粒尺寸和组织结构。

热压变形1.热压设备选择：选择适当的热压设备，如热压机或热轧机等。

2.热压工艺参数优化：通过调整温度、应变速率等参数，优化热压工艺，以获得理想的力学性能和导热性能。

3.热处理工艺选择：对热压后的合金进行适当热处理，以进一步提高材料性能。

应用领域高强高导铜合金具有优异的性能，广泛应用于以下领域： 1. 电力领域：用于制造电线电缆、电机和变压器等电力设备，提高能源传输效率。

2. 电子领域：用于制造半导体器件、散热器和导热模块等，提高电子设备的性能和稳定性。

3. 汽车领域：用于制造汽车发动机部件、散热器和制动器等，提高汽车的性能和可靠性。

结论高强高导铜合金的关键制备加工技术开发及应用对于提高材料性能和推动相关领域的发展具有重要意义。

通过合理选择原材料、优化合金熔铸过程、控制加热处理条件和热压变形工艺，可以获得具有高强度和高导热性能的铜合金材料。

这些材料在电力、电子和汽车领域等多个领域都有广泛的应用前景，将为相关行业的发展做出积极贡献。

高性能铜合金的热处理及其加工技术发布时间：2023-02-23T06:23:28.590Z 来源：工程建设标准化》2022年第19期10月作者：余锡孟，程列鑫，黄翔[导读] 从二十世纪六十年代起，国外对高性能铜合金的研究越来越深入，并研制出了一批高性能铜合金余锡孟，程列鑫，黄翔绍兴市质量技术监督检测院浙江省绍兴市 312366摘要：从二十世纪六十年代起，国外对高性能铜合金的研究越来越深入，并研制出了一批高性能铜合金。

近十年来，我国的高性能铜合金技术大多是仿效国外，间接导致我国的高性能铜合金技术发展进入瓶颈期，我国合金处理加工技术面临着巨大的挑战。

因此，结合我国资源特点，开发出性能优良的高性能铜合金，对我国来说具有重大的战略和现实意义。

本文介绍了高性能铜合金技术的现状、热处理及加工技术、以及处理措施。

关键词：高性能铜合金；热处理；加工技术高性能铜合金是一种应用范围很广的功能材料。

但是，随着电子设备的迅速发展，高性能铜合金在强度和导电性能上已不能满足当前的需求，高性能铜合金由于强度高，在加工过程中会产生很大的导电损耗。

随着技术的进步，新的技术不断涌现，为高性能铜合金的生产开辟了一条新的途径。

本文以此为基础，对高性能铜合金的热处理及加工技术进行了较为深入的探讨，并提出了解决措施。

1.高性能铜合金研究现状通过高性能铜合金的研究发展，现如今高性能铜合金大致如下：1.沉淀型强化：通过固溶和时效后，高性能铜合金的固溶体沉淀出一种强化相，从而提高了铜合金的强度和导电性能。

但其时效温度高（400~650℃），加工技术较为复杂，对加工设备的要求也比较高。

2.弥散强化铜合金：将陶瓷颗粒添加到铜基体中，以提高其强度和稳定性。

在实际使用中，应注意其与CuJ基体的相容性，避免因选用强化相的不当而影响高性能铜合金的结构及性质。

目前，弥散强化铜合金的主要强化材料为氧化铝，使铜合金的强度和导电性能得到显著改善。

3.铜-镁合金，顾名思义，是将适量的镁加入到铜中，其优势在于加工技术简便，无需再进行任何热处理，就能达到比较高的标准，还降低了生产成本。

铜及铜合金高精度板带材生产技术和发展摘要：铜及铜合金板带材是重要的铜加工产品，随着电子信息产业的高速发展，铜及铜合金板带材消费量呈逐年上升的趋势，是目前所有加工材中，最具活力的高技术、高附加值产品。

本文就铜及铜合金板带材生产的工艺技术作简要介绍。

关键词：铜及铜合金、板带材、高精度、生产工艺1前言铜及铜合金板带材是重要的铜加工产品，占世界铜加工总量的35%。

近十年来，世界经济蓬勃发展，特别是以中国为代表的新兴发展中国家，国民经济高速发展，带动了铜及铜合金板带材需求量。

铜及铜合金带材是铜加工材的重要品种，广泛应用于电子、电气、轻工、仪器仪表等各个领域，特别是随着电子信息产业的高速发展，铜及铜合金板带材消费量呈逐年上升的趋势，是目前所有加工材中，最具活力的高技术、高附加值产品。

产品主要用于制造电连接器用接插件、集成电路引线框架、汽车水箱散热管片、汽车端子、同轴电缆、干式变压器和电子开关领域，形成了以纯铜、黄铜、引线框架用高铜合金、锡磷青铜、锌白铜为代表的高精板带材合金系列。

2铜及铜合金高精度板带材生产2.1高精度板带材的特点所谓高精度合金是指具有均匀物理性能的合金，其化学成分准确、合金不含夹杂、组织状态均匀和高的制作精度。

其具有高质量、高精度和大卷重的特性。

随着生产技术的不断创新，设备不断更新，精密铜板带的生产技术达到很高的水平，为了提高生产效率和成材率，提高性能、公差的一致性，单位宽度重量已超过15kg/mm,卷重可达到20吨以上，轧制速度达1200m/min,厚度精度可控制在±0.003mm以内，表面质量和板形都达到很高的水平。

2.2生产工艺特点高精度、大卷重、高质量铜及铜合金板带材的生产工艺主要有两种方法：一为热轧开坯生产工艺，二为水平连铸供坯冷轧生产工艺。

前者采用大容量熔铸机组铸成大规格铸锭，经热轧开坯、双面铣削后再经冷轧、退火、精整等工序出成品；后者采用水平连铸直接从保温炉中引出厚度为15~18mm带坯，经在线或离线双面铣削后成卷，再经冷轧、退火、精整等工序出成品。

一、铜和加工铜合金的热处理字体[大][中][小](一)铜和加工铜合金的退火1. 再结晶退火加工硬化可以提高铜和铜合金的强度和硬度，但也降低了材料的塑性和韧性。

冷加工(冷轧、冷冲或冷拔)后的型材(线材、棒材、板材)再作进一步冷变形时将成为困难。

所以，材料冷轧或冷拔的过程中，一道与一道之间须进行再结晶退火，恢复其塑性，以便于冷加工，此类再结晶退火为中间(再结晶)退火。

为了改善材料的组织，且使材料均匀化，以满足使用条件的要求，成品最终要进行一次再结晶退火，即为最终再结晶退火。

通常中间退火时，采取快速升温，装炉量大，温度取上限.从而提高再结晶温度，细化晶粒，缩短加热时间，减少氧化，提高生产率;最终退火，缓慢升温，控制装炉量，温度取下限，特别是薄壁零件，以保证产品性能均匀。

温度控制在±5℃之内，退火保温时黄铜为1.5～3h，锡青铜、铝青铜、铍青铜为1～3h。

纯铜的再结晶退火工艺见表9.2-1，加工铜合金再结晶退火工艺见表9.2-2，对于能热处理强化的铜合金，中间退火后必须缓冷，其他铜合金冷却速度对性能影响不大。

中间退火的温度与预先的冷变形程度、金属的成分、加热速度、原始晶粒尺寸等有关。

加热温度且在再结晶温度以上，温度太低再结晶不完全，但太高又会使晶粒粗大，使下一道冷加工时，材料表面出现“桔皮”状，这是十分有害的，尤其在单相材料中。

在成形加工量小时，宜采用晶粒细小的坯料，当成形加工量大时，宜采用晶粒粗大的坯料。

铜合金再结晶后的力学性能不仅与其成分有关，还与退火温度及退火前的冷加工量有关，表9.2-3显示了黄铜带材的制造过程与力学性能的关系。

2. 去应力退火其作用是去除铸件、焊接件及冷成形件的内应力，以防止零件变形与开裂，也能提高抗蚀性(因零件存在拉应力时，在腐蚀介质中，极易产生应力腐蚀)。

去应力退火也能提高冷成形黄铜、锌白铜、磷青铜的弹性和强度。

一般合金去应力退火保温时间为1～3 h，铍青铜为15～20 min，去应力退火温度见表9.2-2。

高强高导铜合金关键制备加工技术开发及应用高强高导铜合金是一种重要的高科技材料，在现代工业生产中发挥着重要作用。

为了满足市场需求，开发出高强高导铜合金关键制备加工技术变得尤为重要。

本文将介绍高强高导铜合金的特点、制备加工技术以及应用领域。

一、高强高导铜合金的特点高强高导铜合金是由铜、铝、锰、镁、锆等多种元素组成的合金材料。

它具有良好的导电性、导热性、机械性能和耐腐蚀性能，同时还具有良好的可加工性和焊接性，是一种理想的材料。

该材料常用于制造高速列车、飞机、卫星等高要求的工业设备。

二、高强高导铜合金的制备加工技术高强高导铜合金的制备加工技术是关键的环节，直接影响着该材料的性能和质量。

常用的制备加工技术包括热轧、冷轧、挤压、拉伸、锻造等工艺。

1. 热轧工艺热轧工艺是将高强高导铜合金加热至一定温度，然后在辊式轧机上进行轧制。

该工艺具有简单、成本低、生产效率高的特点。

但是，容易产生表面缺陷，对材料的内部结构也有影响。

2. 冷轧工艺冷轧工艺是将高强高导铜合金在室温下进行轧制。

与热轧相比，冷轧工艺可以更好地控制材料的结构和性能，但是生产效率低，成本高。

3. 挤压工艺挤压工艺是将高强高导铜合金加热至一定温度，然后通过挤压机进行挤压成型。

该工艺可以制造出高精度、高质量的材料，但是成本高，适用范围有限。

4. 拉伸工艺拉伸工艺是将高强高导铜合金加热至一定温度，然后通过拉伸机进行拉伸成型。

该工艺可以制造出高强度、高韧性的材料，但是成本高，适用范围有限。

5. 锻造工艺锻造工艺是将高强高导铜合金加热至一定温度，然后通过锻造机进行锻造成型。

该工艺可以制造出高强度、高韧性、高耐磨性的材料，但是成本高，适用范围有限。

三、高强高导铜合金的应用领域高强高导铜合金具有优异的性能和广泛的应用前景。

它常用于制造高速列车、飞机、卫星等高要求的工业设备。

同时，它也被广泛应用于电子、通信、航空航天等领域。

例如，高强高导铜合金被用于制造半导体物理实验设备、高温超导材料、高速计算机芯片等。

新型高强高弹铜合金设计及带材加工关键技术与应用1.新型高强高弹铜合金具有优良的机械性能。

The new high-strength and high-elastic copper alloy has excellent mechanical properties.2.此铜合金在航空航天和国防领域有着广泛的应用前景。

This copper alloy has broad application prospects in the aerospace and defense fields.3.高强高弹铜合金的设计需要考虑材料的组织结构和化学成分。

The design of high-strength and high-elastic copper alloys needs to consider the material's microstructure and chemical composition.4.有效的热处理工艺是保证铜合金高强高弹性能的关键。

Effective heat treatment processes are crucial to ensure the high-strength and high-elasticity performance of copper alloys.5.高精度的带材加工技术可以生产出符合要求的铜合金带材产品。

High-precision strip processing technology can produce copper alloy strip products that meet the requirements.6.对于高强高弹铜合金的加工，精益制造理念可以提高生产效率。

For the processing of high-strength and high-elastic copper alloys, lean manufacturing principles can improve production efficiency.7.通过控制轧制参数优化带材的性能和表面质量。

热处理工艺对铜合金材料的强度和塑性的调控热处理工艺是一种利用材料在一定温度下的相变和组织变化来改变其性能的方法。

在铜合金材料的热处理过程中，能够通过调控温度、时间和冷却速率等参数，有效地调控材料的强度和塑性。

强度是材料抵抗外力破坏的能力，通常以屈服强度和抗拉强度来表示。

热处理工艺可以通过改变合金的晶粒尺寸、形状和分布来调控材料的强度。

例如，在固溶处理中，通过加热合金到高温使其固溶体中原子扩散，然后迅速冷却，使得溶质原子无法回到晶格中，形成高强度的固溶体溶体。

这可以导致材料的抗拉强度和屈服强度的显著提高。

另外一种常用的热处理工艺是时效处理。

通过在合金处于一定温度下的时效过程中，溶质原子与基体原子之间的扩散作用会导致新的相的形成和晶粒长大。

这种相变和晶粒长大会影响材料的结构和力学性能。

例如，蒸汽渗碳处理是一种常用的铜合金时效处理方法，可以在分解时沿晶界生长出细小且高硬度的二次硬质相，从而提高合金的强度。

塑性是材料进行形变的能力。

在热处理工艺中，塑性和强度通常是相互矛盾的。

通过改变热处理过程中的参数，可以在一定程度上调节材料的塑性。

例如，在固溶处理时，快速冷却可以得到高强度的固溶体溶体，但同时也降低了材料的塑性。

而在时效处理中，较长的时效时间可以提高材料的强度，但会降低其塑性。

因此，在控制热处理参数时需要考虑到材料所需的强度和塑性之间的平衡。

此外，热处理工艺还可以改善材料的热稳定性和耐腐蚀性能。

例如，通过高温处理和快速冷却可以获得高强度的材料，同时提高其热稳定性。

而时效处理可以通过第二相的析出来增加材料的硬度和耐腐蚀性。

总结起来，热处理工艺对铜合金材料的强度和塑性具有明显的调控作用。

通过调整热处理工艺参数，可以改变材料的晶粒尺寸、形状和分布，从而调节材料的力学性能。

然而，需要注意的是，强度和塑性通常是相互矛盾的，因此需要在调节过程中寻找一个平衡点，以满足特定的工程要求。

同时热处理工艺还可以提高材料的热稳定性和耐腐蚀性能，使材料在特定环境中具有更好的性能。

铜及铜合金热处理标准
《铜及铜合金热处理标准那些事儿》
嘿，咱今天就来说说铜及铜合金热处理标准这档子事儿。

我记得有一次啊，我去一个工厂参观。

那里面到处都是各种各样的铜制品和铜合金物件。

我就好奇地凑近去看，哇，那一个个铜零件被摆放得整整齐齐的。

我就问旁边的工人师傅，这些铜家伙都要怎么处理呀？师傅就笑着说，这可就有讲究啦，得按照标准来进行热处理呢。

他给我详细地讲，说铜及铜合金的热处理就像是给它们来一场特别的“变身之旅”。

不同的温度、时间和处理方式，能让这些铜玩意儿变得或硬或软，性能大不一样呢。

就好比做饭，火候和时间掌握好了，做出来的菜才美味。

他们得严格按照那个什么热处理标准来操作，不能有一点儿马虎。

要是弄错了，那可能这批铜制品就不达标啦，可就浪费啦。

我在那听着，觉得还挺有意思的。

原来这小小的铜里面还有这么多门道呀。

就像我们平时做事一样，得有个标准，按照标准来，才能把事情做好，做出高质量的成果。

所以说啊，铜及铜合金热处理标准真的很重要呢，它就像一个指挥棒，指引着大家把铜处理得恰到好处，让这些铜制品能更好地发挥它们的作用呀。

咱可不能小瞧了它哟！。

铜合金的加工工艺流程铜恰金带材的制造的第一步就是采用连续挤压的方法将［康口但合金材料挤压成铜和铜合金坯，即连铸，连铸质量的好坏直接影响了整个制备过程.在整个熔炼过程中,要严格控制熔炼温度、浇铸温度、烧病温度，以较少缩孔，夹渣等缺陷.钢合金的加工工艺流程如下：一、铜合金带材的轧制工序采用轧制的方法将连铸出来的铜合金坯轧制成规定规格的铜合金带材，经过连铸工序挤压成的还料大都是矩形还或者不封闭的曲线形坯.采用这种方法可以制造出超长的铜和铜合金带材，目带材的品质高.轧制的方法有：1.1 半连续铸锭加热、热轧、冷轧法这种方法是传统工艺中应用最广也是最成熟的一种方法，它不受合金牌号的控制，可以大规模生产，除了生产带材外，还可以生产中厚度的板材.为了保证轧制的质最和效率，一般在热轧前要对锭坯表面进行局部修刮，对坯料加热的温度要比开车曲高30—40度，但过高的温度会造成表面金属氧化，所以为了保证坯料表面的质量，还料加热的温度不宜过高，而且氧化损失过大的时候会造成表面脱锌，极有可能发生断裂现象.加热时的温度要稳定而均匀，在加热过程中动作要迅速，在进人腑性温度区前结束轧制，这个比较难把握，所以在轧制的过程中极易出现断裂破碎的情况，成品率较低.1.2 水平连续铸造卷坯，成卷冷轧法这个方法属于现代铜合金板材的生产方法，相对于上一种，它在生产规模、牌号控制等方面都有一定的要求，在产品厚度上适宜生产带材和薄板材.这种方法制造出来的还料厚度不大，在保证连续铸还拉出结晶器后，在足够的冷却速度下，采用在线固溶的处理方法，在强化合金元素的效果时注意铸坯的厚度不宜过大，这是为防止出现降低冷却速度时出现大颗粒析出物，但是由于其合金液态时导MV性差、流动性差、易疏松等特性，铸锭的厚度也不能过小.半连续铸锭加瞳水平连续铸造卷坯两种铸造方法的差别在于水平连续铸造卷坯省略了铸锭加热和热轧工序，这样生产起来速度快，效率更高，但是由于生产规模的限制，远没有半连续铸锭加热的方法应用广泛，半连续铸锭加热一热轧一冷轧工艺被广泛应用在铜及铜合金板带材生产，其中最先进的生产过程是：大容量电炉熔炼和半连续铸造方法铸锭，在轧机允许的情况下，采用单击几吨到几十吨的淀坯进行热轧开坯，热轧后进行还料跳削，镰去坯料的表面缺陷，铁面后的卷坯采用大卷至强化冷轧,中间退火与成品退火是在无氧条件下成卷进行的,并开卷清洗，在气体浮动条件下连续迸行无氧化退火,并采用连续式精整剪切机列获得最终成品.二.热处理工艺在铜合金带材的生产加工过程中，轧制工艺和热处理工艺通常是结合在一起的，时效前进行较大的冷变形，可以加速析出物的析出，在大变形后进行中间退火工艺，然后用一次低温控制制品的性能,这个时候要严格控制退火的时间和温度,火势均匀充分，温度过高、持续时间过长会造成最终制品内晶粒度过大，降低产品的性能，温度过低、时间不足又会让产品部分保留加工硬化效应。