一種高強度銅鐵磷合金及其生產(chǎn)方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于銅鐵憐合金制造領域，具體設及一種高強度銅鐵憐合金及其生產(chǎn)方 法。
【背景技術】
[0002] 銅鐵憐合金C19400 合金成分：Fe2. 1 % ~2. 6 %;P0. 015 % ~0. 15 %;Zn 0.05%~0.20%;Pb0.03%;化余量。該合金經(jīng)過鑄造、熱社、冷社、熱處理、清洗、拉彎矯 等工序，制成成品。
[0003] JIS標準中根據(jù)性能不同分為不同狀態(tài)。通常情況下0態(tài)硬度約為90-110HV，抗 拉強度330-380Mpa，導電率> 60%IACS;1/2H狀態(tài)的產(chǎn)品硬度約為115-137HV，抗拉強度 365-4351口日，導電率>60%14〔5巧狀態(tài)的產(chǎn)品硬度約為125-145^，抗拉強度415-4851口日， 導電率> 60 %IACS;邸狀態(tài)的產(chǎn)品硬度約為135-150HV，抗拉強度460-505Mpa，導電率 > 60%IACS;甜狀態(tài)的產(chǎn)品硬度約為140-155HV，抗拉強度480-525Mpa，導電率> 60% IACS;E甜狀態(tài)下產(chǎn)品硬度約為150-170HV，抗拉強度約為505-590Mpa，導電率> 60 % IACS。一般該類合金制造成成品之后不再進行熱處理。
[0004] 但是，該類材料強硬度的提高是一個較為難解決的問題，一般情況下性能都偏向 于標準范圍的下限。硬度難W達到160HVW上，抗拉強度難W達到540MpaW上，不能滿足 市場需求。

【發(fā)明內容】

[0005] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種高強度銅鐵憐合金，加入Ni元素和Sn元 素，提高了銅鐵憐合金的強度。
[0006] 本發(fā)明還提供了一種高強度銅鐵憐合金的生產(chǎn)方法，結合加入的Ni元素和Sn元 素，控制低溫退火工藝，使生產(chǎn)的銅鐵憐合金強度提高10%~15%。
[0007] 本發(fā)明提供的一種高強度銅鐵憐合金，包括W下重量百分比的元素：Fe2. 1%~ 2. 6%;P0. 015%~0. 15%;Zn0. 05%~0. 20%;Pb《0. 03%;化 0. 01%~0.l%;Sn 0. 01%~0. 1%;Cu余量。
[0008] 進一步的，Ni含量為 0.OlO% ~0. 050% ;
[0009] 進一步的，Sn含量為 0.Ol%~0. 050%。
[0010] 本發(fā)明提供的一種高強度銅鐵憐合金的生產(chǎn)方法，包括W下步驟：將原料按照配 方比混合，加熱、鑄造，熱社、冷社、熱處理、清洗、拉彎矯、熱處理，制得成品；除成品退火工 藝外，其他工藝為現(xiàn)有工藝。成品退火工藝為：W1-5°C/min的加熱速度加熱到200-300°C， 保溫3個小時，隨爐冷卻，到50°CW下出爐，退火工藝保持氨氣保護氣氛。 陽011] 優(yōu)選的，加熱速度為1-3°C/min;
[0012] 優(yōu)選的加熱到溫度為220-280°C。
[0013] 進一步的，所述氨氣保護氣氛包括體積濃度75%的&和25%的N2。
[0014] 本發(fā)明中，在原料配方中加入微量的Sn、Ni元素在合金中起到固溶強化作用，可 W提高各狀態(tài)下材料的強硬度約5%~10%。在生產(chǎn)過程中，本發(fā)明采用低溫退火的條件， 一方面固溶元素Sn、Ni的原子偏聚在加工硬化后產(chǎn)生的位錯周圍，釘扎位錯，提高合金強 度；另一方面，低溫退火使組織中形成的短程有序結構和位錯間交互作用，引起合金硬化。
[0015] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的銅鐵憐合金產(chǎn)品，在各種狀態(tài)其機械性能提高約 5%~10%，同時保證導電率性能，不會使產(chǎn)品導電率降低到60%IACSW下。
【具體實施方式】
[0016] 實施例1
[0017] -種高強度銅鐵憐合金，包括W下重量百分比的元素：Fe2.5%;P0.13%;Zn 0. 15%;Pb0. 03%;Ni0. 09%;Sn0. 1%;Cu余量。
[0018] 一種高強度銅鐵憐合金的生產(chǎn)方法，包括W下步驟：將原料按照配方比混合，加 熱、鑄造，熱社、冷社、熱處理、清洗、拉彎矯、熱處理，制得成品；除成品退火工藝外，其他工 藝為現(xiàn)有工藝。成品退火工藝為：W2°C/min的加熱速度加熱到200°C，保溫3個小時，隨 爐冷卻，到50°CW下出爐，退火工藝保持氨氣保護氣氛。
[0019] 實施例2
[0020] 一種高強度銅鐵憐合金，包括W下重量百分比的元素：Fe2.3%;P0. 15%;Zn 0. 2%;Pb0.02%;Ni0.04%;Sn0.06%;Cu余量。
[0021] 一種高強度銅鐵憐合金的生產(chǎn)方法，包括W下步驟：將原料按照配方比混合，加 熱、鑄造，熱社、冷社、熱處理、清洗、拉彎矯、熱處理，制得成品；除成品退火工藝外，其他工 藝為現(xiàn)有工藝。成品退火工藝為：W3°C/min的加熱速度加熱到210°C，保溫3個小時，隨 爐冷卻，到50°CW下出爐，退火工藝保持氨氣保護氣氛。 陽0巧實施例3
[0023] 一種高強度銅鐵憐合金，包括W下重量百分比的元素：Fe2.1%;P0.1%;Zn 0. 1%;Pb0. 01%;Ni0. 06%;Sn0. 07%;Cu余量。
[0024] 一種高強度銅鐵憐合金的生產(chǎn)方法，包括W下步驟：將原料按照配方比混合，加 熱、鑄造，熱社、冷社、熱處理、清洗、拉彎矯、熱處理，制得成品；除成品退火工藝外，其他工 藝為現(xiàn)有工藝。成品退火工藝為：W4°C/min的加熱速度加熱到210°C，保溫3個小時，隨 爐冷卻，到50°CW下出爐，退火工藝保持氨氣保護氣氛。 陽0巧]將實施例1-3制得的產(chǎn)品和傳統(tǒng)工藝中的C19400合金的機械性能對比，結果見下 表1。
[0026]
【主權項】
1. 一種高強度銅鐵磷合金，其特征在于，所述高強度銅鐵磷合金包括以下重量百分比 的元素疋 62.1%~2.6%屮0.015%~0.15%;2110.05%~0.20%丨13彡0.03% ;附 0? 01%~0? 1%;Sn0? 01%~0? 1%;Cu余量。2. 根據(jù)權利要求1所述的高強度銅鐵磷合金，其特征在于，Ni含量為0. 010%~ 0. 050%。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的高強度銅鐵磷合金，其特征在于，Sn含量為0. 01 %~ 0. 050%。4. 一種權利要求1-3任一項所述的高強度銅鐵磷合金的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：將 原料按照配方比混合，加熱、鑄造，熱乳、冷乳、熱處理、清洗、拉彎矯、熱處理，制得成品；其 特征在于，成品退火工藝為：以1-5°C/min的加熱速度加熱到200-300°C，保溫3個小時，隨 爐冷卻，到50°C以下出爐，退火工藝保持氫氣保護氣氛。5. 根據(jù)權利要求4所述的高強度銅鐵磷合金的生產(chǎn)方法，其特征在于，加熱速度為 卜3°C/min〇6. 根據(jù)權利要求4或5所述的高強度銅鐵磷合金的生產(chǎn)方法，其特征在于，加熱到為溫 度為 220-280 °C。7. 根據(jù)權利要求4或5所述的高強度銅鐵磷合金的生產(chǎn)方法，所述氫氣保護氣氛包括 體積濃度75 %的氏和25 %的N2。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度銅鐵磷合金及其生產(chǎn)方法，配方為Fe2.1％～2.6％；P？0.015％～0.15％；Zn？0.05％～0.20％；Pb≤0.03％；Ni0.01％～0.1％；Sn？0.01％～0.1％；Cu余量。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在原料配方中加入微量的Sn、Ni元素在合金中起到固溶強化作用，可以提高各狀態(tài)下材料的強硬度約5％～10％。在生產(chǎn)過程中，本發(fā)明采用低溫退火的條件，一方面固溶元素Sn、Ni的原子偏聚在加工硬化后產(chǎn)生的位錯周圍，釘扎位錯，提高合金強度；另一方面，低溫退火使組織中形成的短程有序結構和位錯間交互作用，引起合金硬化。
【IPC分類】C22C9/00
【公開號】CN105220007
【申請?zhí)枴緾N201510733708
【發(fā)明人】付真榮, 李巖, 葉東皇
【申請人】安徽鑫科新材料股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月29日