一種Cu-Sn/Sn-Au雙復(fù)合鍍層極薄鋼帶的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種鋼帶的生產(chǎn)方法，具體屬于一種化-Sn/Sn-Au雙復(fù)合鍛層極薄鋼 帶的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 極薄鍛Au鋼帶由于其具有較薄的厚度、優(yōu)良的表面性能、導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能和 耐熱性能，廣泛應(yīng)用于光電子行業(yè)，用W生產(chǎn)精密半導(dǎo)體、電子巧片或者特殊光源，市場需 求量極大。
[0003] 目前，生產(chǎn)鍛Au鋼帶主要是在冷軸帶鋼表面連續(xù)分段電鍛化、Ni、Au單金屬，形成 傳統(tǒng)的化-Ni-Au復(fù)合鍛層。盡管該工藝歷史悠久，但其存在W下難W解決的問題，即；一是 該鍛層W化為基底，容易發(fā)生氧化，造成鍛層的穩(wěn)定性下降。此外，一旦腐蝕介質(zhì)通過Au 層的裂紋和針孔，穿過Ni和化的孔隙到達化基體，由于化基體是腐蝕電偶的陽極，很快 就會腐蝕出現(xiàn)誘點。二是如果采用連續(xù)電鍛，在電鍛Au的過程中，需要使用劇毒的氯化物 做電鍛液，該會嚴(yán)重污染環(huán)境。=是鋼帶經(jīng)過連續(xù)電鍛后，表面容易純化，所得復(fù)合鍛層的 綜合性能難W控制。四是連續(xù)電鍛過程導(dǎo)致生產(chǎn)能耗較大，廢液較多。特別是生產(chǎn)中需要 使用大量的貴重金屬Ni和Au，生產(chǎn)成本頗高。
[0004][0005][0006][0007][0008]通過對現(xiàn)有技術(shù)進行分析，本申請認(rèn)為，如果W高性價比的碳素鋼作為原料鋼種， 采用合適的軸制及熱處理工藝控制原料的厚度和力學(xué)性能，并通過連續(xù)熱噴涂工藝，使鋼 帶表面形成具有優(yōu)良表面性能、導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能及耐熱性能的復(fù)合鍛層，就有可能生產(chǎn) 出光電子行業(yè)需要的極薄鍛Au鋼帶，解決當(dāng)前該技術(shù)領(lǐng)域存在的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有優(yōu)良的表面性能、導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱 性能和耐熱性能，完全滿足光電子行業(yè)要求的化-Sn/Sn-Au雙復(fù)合鍛層極薄鋼帶及其生產(chǎn) 方法。
[0010] 實現(xiàn)上述目的的措施： 一種化-Sn/Sn-Au雙復(fù)合鍛層極薄鋼帶的生產(chǎn)方法，其步驟； 1) 采用冷軸碳素鋼板作為原料，進行第一次退火，控制退火溫度為600~640 °C，保溫 時間為30~40min; 2) 進行冷軸，控制軸制道次數(shù)為5或6道次，總壓下率為77~90% ;冷軸結(jié)束后進行脫 脂； 3) 經(jīng)開卷、分條、去毛刺后，進行熱噴涂化-Sn;控制化與Sn粉末均勻混合，平均粒徑 為0. 2~0. 4化，Cu與Sn的濃度比例為1:1~2:1，噴涂速度為400~500m/s，沉積率為0. 3~0. 5 kg/h； 4) 進行第二次退火，控制退火溫度為400~450 °C，保溫時間為25~35min; 5) 進行熱噴涂Sn-Au;控制Sn與Au粉末均勻混合，平均粒徑為0. 1~0. 2化，Sn與Au 的濃度比例為1:4~1:5,噴涂速度為300~350m/s，沉積率為0. 1~0. 2kg/h; 6) 進行第S次退火，控制退火溫度為380~420 °C，保溫時間為20~30min; 7) 進行空冷并卷取。
[0011] 本申請為了實現(xiàn)上述目的，進行了大量的試驗及分析，經(jīng)過優(yōu)化選擇，采用普通的SPCC冷軸鋼板作為原料巧，采用一次退火+ -次冷軸+熱噴涂化-Sn+二次退火+熱噴涂 Sn-Au+S次退火的工藝進行生產(chǎn)。之所W該樣選擇，是因為；一是W普通的碳素鋼SPCC作 為原料鋼種，可W降低原料成本。二是通過一次冷軸+ =次退火，既能保證冷軸原料及產(chǎn)品 的厚度和力學(xué)性能，又能促進鍛層的合金化過程，提高鍛層的表面性能。=是用低成本的Sn 來完全或者部分替代貴金屬Ni和Au，并充分發(fā)揮Sn的作用。一方面，先在鋼基上熱噴涂一 層化-Sn合金來取代化金屬單層，可W明顯增強基底的耐蝕能力和穩(wěn)定性。另一方面，用 熱噴涂Sn-Au來替代電鍛Ni+電鍛Au，無需使用劇毒的氯化物，保護了環(huán)境。與連續(xù)電鍛相 比，熱噴涂過程速度快、原料浪費少，鍛層厚度精確可控。另外，相對于Au金屬單層，Sn-Au 合金既可W保證鍛層的性能，又能顯著降低貴金屬Au的用量，降低生產(chǎn)成本。四是在熱噴 涂過程中，進行兩次退火處理，既可W調(diào)節(jié)產(chǎn)品的力學(xué)性能，降低鍛層的內(nèi)應(yīng)力，又能將鍛 層表面殘存的氧化物去除，保證鍛層的表面光潔度。
[0012] 與現(xiàn)有普通鋼帶相比，本發(fā)明生產(chǎn)的鋼帶，其厚度為0. 1~0.2mm，抗拉強度為 300~350MPa,延伸率為38~45%。表面生成了一層均勻致密、附著力強、厚度為8~12化 的化-Sn/Sn-Au雙復(fù)合鍛層，鍛層呈現(xiàn)光亮的金黃色，表面硬度為100~120HV，粗趟度為 0. 1~0. 2化，鏡面反射率為94~99%，在常規(guī)環(huán)境下放置720d后，鍛層失光率不超過0. 5%， 產(chǎn)品的表面性能良好。電阻率為14~18 ?cm,熱導(dǎo)率為60~75W/m，°C，產(chǎn)品的導(dǎo)電和 導(dǎo)熱性能良好。在350~400 °C下保持480h后，表面氧化面積不超過0.1%，硬度值變化率 不超過0.3%，產(chǎn)品的耐熱性能良好。產(chǎn)品性能完全滿足光電子行業(yè)的需要。特別是采用熱 噴涂化-Sn+熱噴涂Sn-Au工藝后，解決了傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)所帶來的成本高、浪費大、污染重、 效率低的問題。
【具體實施方式】
[0013] 下面對本發(fā)明予W詳細描述： 表1為本發(fā)明各實施例及對比例的冷軸工藝參數(shù)列表； 表2為本發(fā)明各實施例及對比例的制帶工藝參數(shù)列表； 表3為本發(fā)明各實施例及對比例的產(chǎn)品性能列表。
[0014]W下各實施例按照W下生產(chǎn)步驟生產(chǎn)： 1) 采用冷軸碳素鋼板作為原料，進行第一次退火，控制退火溫度為600~640 °C，保溫 時間為30~40min;所采用的冷軸碳素鋼板的厚度在0. 9~1. 0mm; 2) 進行冷軸，控制軸制道次數(shù)為5或6道次，總壓下率為77~90% ;冷軸結(jié)束后進行脫 脂； 3) 經(jīng)開卷、分條、去毛刺后，進行熱噴涂化-Sn;控制化與Sn粉末均勻混合，平均粒徑 為0. 2~0. 4化，Cu與Sn的濃度比例為1:1~2:1，噴涂速度為400~500m/s，沉積率為0. 3~0. 5 kg/h； 4) 進行第二次退火，控制退火溫度為400~450 °C，保溫時間為25~35min; 5) 進行熱噴涂Sn-Au;控制Sn與Au粉末均勻混合，平均粒徑為0. 1~0. 2化，Sn與Au 的濃度比例為1:4~1:5,噴涂速度為300~350m/s，沉積率為0. 1~0. 2kg/h; 6) 進行第S次退火，控制退火溫度為380~420 °C，保溫時間為20~30min; 7) 進行空冷并卷取。
[0015]表1本發(fā)明各實施例及對比例的冷軸工藝參數(shù)
表2本發(fā)明各實施例及對比例的制帶工藝參數(shù)
表3本發(fā)明各實施例及對比例的產(chǎn)品性能
從表3可W看出，本發(fā)明申請的鋼帶，其厚度為0.1~0.2mm;抗拉強度為300~350MPa, 延伸率為38~45% ;表面生成了一層均勻致密、附著力強、厚度為8~12化的化-Sn/Sn-Au雙 復(fù)合鍛層，鍛層呈現(xiàn)光亮的金黃色；表面硬度為100~120HV，粗趟度為0. 1~0. 2化，鏡面反 射率為94~99%，在常規(guī)環(huán)境下放置720d后，鍛層失光率不超過0. 5%，產(chǎn)品的表面性能良 好；電阻率為14~18 ?cm,熱導(dǎo)率為60~75W/m，°C，產(chǎn)品的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能良好；在 350~400。C下保持480h后，表面氧化面積不超過0. 1%，硬度值變化率不超過0. 3%，產(chǎn)品 的耐熱性能良好。產(chǎn)品性能完全滿足光電子行業(yè)的需要。
[0016] 本【具體實施方式】僅為最佳例舉，并非對本發(fā)明技術(shù)的限制性實施。
【主權(quán)項】
1. 一種Cu-Sn/Sn-Au雙復(fù)合鍍層極薄鋼帶的生產(chǎn)方法，其步驟： 1) 采用冷軋?zhí)妓劁摪遄鳛樵?，進行第一次退火，控制退火溫度為600~640 ° C，保溫 時間為30~40 min ; 2) 進行冷軋，控制軋制道次數(shù)為5或6道次，總壓下率為77~90% ;冷軋結(jié)束后進行脫 脂； 3) 經(jīng)開卷、分條、去毛刺后，進行熱噴涂Cu-Sn :控制Cu與Sn粉末均勻混合，平均粒徑 為0. 2~0. 4 Mm，Cu與Sn的濃度比例為1:1~2:1，噴涂速度為400~500 m/s，沉積率為0. 3~0. 5 kg/h ； 4) 進行第二次退火，控制退火溫度為400~450 ° C，保溫時間為25~35 min; 5) 進行熱噴涂Sn-Au :控制Sn與Au粉末均勾混合，平均粒徑為0. 1~0. 2 Mm，Sn與Au 的濃度比例為1:4~1:5,噴涂速度為300~350 m/s，沉積率為0. 1~0. 2 kg/h ; 6) 進行第三次退火，控制退火溫度為380~420 ° C，保溫時間為20~30 min; 7) 進行空冷并卷取。
【專利摘要】一種Cu-Sn/Sn-Au雙復(fù)合鍍層極薄鋼帶的生產(chǎn)方法：第一次退火；冷軋；經(jīng)開卷、分條、去毛刺后熱噴涂Cu-Sn；第二次退火；熱噴涂Sn-Au；第三次退火；空冷并卷取。本發(fā)明生產(chǎn)的鋼帶，抗拉強度為300~350MPa，延伸率為38~45%。表面鍍層呈現(xiàn)光亮的金黃色，表面硬度為100~120 HV，粗糙度為0.1~0.2μm，鏡面反射率為94~99%，在常規(guī)環(huán)境下放置720d后，鍍層失光率不超過0.5%。電阻率為14~18 μΩ?cm，熱導(dǎo)率為60~75 W/m?℃。在350~400℃下保持480 h后，表面氧化面積不超過0.1%，硬度值變化率不超過0.3%。解決了傳統(tǒng)工藝成本高、浪費大、污染重、效率低的問題。
【IPC分類】C23C4/08, C23C4/16
【公開號】CN104988456
【申請?zhí)枴緾N201510360432
【發(fā)明人】黃菲, 白會平, 張彥文, 熊飛, 匡偉, 張兆麗, 劉占增, 余曉靜
【申請人】武漢鋼鐵(集團)公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月26日