0.05mm超薄铜带的生产方法与流程

1.本发明属于紫铜带加工的技术领域，具体涉及0.05mm超薄铜带的生产方法。


背景技术：

2.铜带的生产过程中，由于轧制过程中出现的加工硬化现象，需要进行退火消除压延过程中产生的应力，以及考虑最终的产品对于表面有粗糙度、硬度、延伸率等有要求，需要采取光亮退火。常规方法是使用轧机轧至0.05mm，使用钟罩式退火炉进行光亮退火。钟罩式光亮退火由于空间大，易于操作等优点，退火后的铜带符合市场需求，被生产厂家广泛使用。
3.钟罩式光亮退火主要工艺步骤为：从室温升温到工艺温度，进行保温，在保温的时间范围内，由于需要保证铜带的性能达到适应要求，通常需要进行长时间的保温。但是，现有技术生产的超薄铜带粘带，以及表面的氧化色严重，理化性能不满足使用要求，且由于粘带严重需要进行回炉，增加了生产成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供0.05mm超薄铜带的生产方法，通过设计的生产方法，保证产品在进行光亮退火之后，表面不发生粘带，理化性能达到使用要求。
5.本发明具体技术方案如下：
6.0.05mm超薄铜带的生产方法，包括以下步骤：
7.1)铜带轧制成0.05mm厚度；
8.2)铜带表面脱脂后，对0.05mm铜带用同种牌号的铜带进行全包覆；
9.3)进行光亮退火；
10.4)冷却。
11.步骤1)中所述轧制采用三个道次轧制，后一个道次的轧制加工率均比前一道次低。
12.步骤1)具体为：使用紫铜厚度0.2mm的来料进行三个道次的轧制，具体工艺参数为：进行第一个道次轧制，加工率45％，进行下一个道次轧制，加工率在35％
±
3％，进行第三个道次轧制，加工率25％
±
3％。
13.本发明通过三个道次进行轧制，不断的缩小加工率，保证每个道次的轧制均比上一个道次加工率小，铜带总加工率、总变形量不变的条件下进行分道次轧制，轧制之后纤维形组织伸长，晶粒细小。
14.步骤2)中，全包覆具体为：使用与0.05mm厚度铜带同种牌号的0.2mm厚度铜带对轧制所得0.05mm厚度的铜带进行全方位包裹，使铜带不暴露，保证在后续光亮退火过程中，0.05mm超薄铜带处在有保护层的状态下，进行悬空退火，且罩式炉的温度存在波动的状态下，全包覆能够保证内部的铜带温度变化缓慢。
15.步骤3)中所述光亮退火具体为：
16.3-1)第一阶段升温和保温：从室温升至第一阶段保温温度，并在第一阶段保温温度进行保温处理；
17.3-2)第二阶段升温和保温：从第一阶段保温温度升温至第二阶段保温温度，并在第二阶段保温温度进行保温处理；
18.3-3)第三阶段升温和保温：从第二阶段保温温度升温至工艺温度，并在工艺温度进行保温处理。
19.步骤3-1)中所述的第一阶段保温温度为170℃
±
3℃；从室温升至第一阶段保温温度，升温时间控制在1-1.2h；
20.步骤3-1)中所述的第一阶段保温温度进行保温处理，具体保温处理时间为1-1.2h；
21.步骤3-2)中所述的第二阶段保温温度为280℃
±
3℃；从第一阶段保温温度170℃
±
3℃升温至第二阶段保温温度280℃
±
3℃的升温时间为1-1.2h；
22.步骤3-2)中所述的第二阶段保温温度进行保温处理，具体保温处理时间为1.5-2h；
23.步骤3-3)中所述的第三阶段保温温度为320℃
±
3℃；从第二阶段保温温度280℃
±
3℃升温至工艺温度320℃
±
3℃，第三阶段升温时间为0.5-0.6h。
24.步骤3-3)中在工艺温度进行保温处理，保温时间为8-8.5h。
25.步骤4)中所述冷却具体为：由工艺温度冷却至温度65
±
5℃出炉。
26.步骤4)中冷却具体为：先风冷至100℃再水冷，整个冷却时间为6.5-8.5小时。
27.发明人对现有工艺分析发现，现有生产方法铜带发生粘带和表面氧化色严重，主要原因是：产品因性能要求，需要长时间的保温，退火温度较高，造成超薄铜带粘带，以及表面的氧化色严重，理化性能不满足使用要求。本发明通过改进轧制工艺和退火方法，不仅产品表面不发生粘带，理化性能达到使用要求；而且使产品性能提高，成本更低。
28.本发明与现有技术相比，具有以下优点：使用分段光亮退火，降低了退火后超薄铜带的残余应力，使得铜带的硬度达到使用要求；同时使得超薄铜带的塑性得到提升，延伸率提升约10％，强度增加5-20mpa，硬度提升5-10hv；使得铜带成分更加均一，均匀受热，防止表面氧化色影响使用；通过包覆退火，保证罩式炉的温度发生波动的情况下铜带自身的温度不会发生大幅度的变化，且，使得铜带所处的环境均一，减少与残留氧气的接触，降低被氧化的概率。按照本发明轧制流程，组织纤维化，纤维化组织经本发明分段光亮退火，晶粒的大小和组织形貌发生改变，退火的温度和变形量有关，能够有效消除内部产生的微观应力，大幅度的降低使用过程中细微裂纹的出现几率。本发明产品表面不发生粘带，理化性能达到使用要求；而且产品性能提高，成本更低。
具体实施方式
29.实施例1
30.0.05mm超薄铜带的生产方法，包括以下步骤：
31.1)铜带轧制成厚度0.05mm：使用紫铜0.2mm来料进行三个道次的轧制，进行第一个道次轧制加工率45％，进行下一个道次轧制，加工率在35％
±
3％,进行第三个道次轧制，加工率25％
±
3％；
32.2)步骤1)轧制的厚度0.05mm铜带表面脱脂后，使用与0.05mm铜带同种牌号的0.2mm的铜带对0.05mm铜带进行全包覆，保证在光亮退火过程中，0.05mm超薄铜带处在有保护层的状态下，进行后续分段光亮退火；
33.3)进行分段光亮退火：
34.3-1)第一阶段升温和保温：从室温升至第一阶段保温温度170℃
±
3℃，升温时间控制在1-1.2h，并在170℃
±
3℃进行保温处理1-1.2h；
35.3-2)第二阶段升温和保温：从第一阶段保温温度170℃
±
3℃升温至280℃
±
3℃，第二阶段升温时间为1-1.2h；并在第二阶段保温进行保温处理1.5-2h；
36.3-3)第三阶段升温和保温：从第二阶段保温温度280℃
±
3℃升温至工艺温度320℃
±
3℃，升温时间为0.5-0.6h，并在工艺保温进行保温处理8-8.5h。
37.4)冷却：先风冷至100℃后再水冷，整个冷却时间为6.5-8.5小时。
38.超薄铜带在退火过程中由于较薄，低氧铜裸露的状态中极易吸氧；按照本发明轧制成0.05mm超薄铜带之后进行光亮退火，降低了退火后超薄铜带的表面粗糙度，改善铜带的缺陷，降低宏观应力，提高了退火后紫铜带的强度约5-20mpa和延伸率提高约10％，得到塑性更好，强度更高的铜带，使得0.05mm的超薄铜带进行光亮退火之后表面不发生粘带，不发生氧化，对强度和塑性进行改善。
39.本发明具体实施例1参数如下表1所示。
40.表1实施例1具体生产过程
41.[0042][0043]
本发明生产方法相对传统退火工艺，通过分段轧制使得内部组织纤维化，分段退火消除应力，组织形貌发生改变，晶粒细化；本发明生产方法改变了超薄铜带的晶粒尺寸，消除宏观应力；进行分段式光亮退火，减少材料内部缺陷消除微观应力；保证产品表面质量良好，不发生氧化和粘带。本发明生产的产品，提高了退火后紫铜带的强度约5-20mpa和延伸率提升约10％,硬度提升5-10hv，得到强度更高、塑性更好的铜带；且由于表面包覆铜带传热均匀，不发生氧化。