°C保温，加入中间合金，充分熔化后，保温40min后空冷；
[0060] c.水平连铸：将空冷后的合金经水平连铸机生产出铸态样；
[0061] d.均匀化退火：将铸态样车光后经650°C、4h均匀化退火，并在均匀化退火后多次 冷乳并加工至厚度为〇. 225_的铜带样；
[0062] e.低温退火：将铜带样进行200°C下保温4h的低温退火。
[0063] 在本实例中，步骤b中所述中间合金为Sn、P、Ni的混合物。
[0064] 在本实例中，步骤d中冷乳道次为2次，且冷乳的总变形量为60 %。
[0065] 将步骤e所得的铜带样测试，其主要力学性能如表1所示：
[0066] 表 1
[0067]
[0068] 实施例2
[0069] 采用实施例1方法进行反应，其区别在于：
[0070] 在本实例中，一种新型弹性锡磷青铜合金，其合金成分质量百分比为：
[0071] Sn: 5. 78wt% ；
[0072] P:0.llwt% ；
[0073] Ni:0. 083wt% ；
[0074] A1:0. 002wt% ；
[0075] Zn:0. 22wt% ；
[0076] Fe:0. 035wt% ；
[0077] Pb:0. Olwt% ；
[0078] 其余为Cu和不可避免的杂质；其余同实施例1。
[0079] 将步骤e所得的铜带样测试，其主要力学性能如表2所示：
[0080] 表 2
[0081]
[0082] 实施例3
[0083] 采用实施例1方法进行反应，其区别在于：
[0084] 在本实例中，一种新型弹性锡磷青铜合金，其合金成分质量百分比为：
[0085] Sn:6. 41wt% ；
[0086] P:0. 19wt% ；
[0087] Ni:0. 201wt% ；
[0088] A1:0. 002wt% ；
[0089] Zn:0. 22wt% ；
[0090] Fe:0. 035wt% ；
[0091] Pb:0.0 lwt% ；
[0092] 其余为Cu和不可避免的杂质；其余同实施例1。
[0093] 将步骤e所得的铜带样测试，其主要力学性能如表3所示：
[0094] 表 3
[0095]
[0096] 实施例4
[0097] 采用实施例1方法进行反应，其区别在于：
[0098] 在本实例中，步骤e中将铜带样进行220°C下保温4h的低温退火；其余同实施例 1〇
[0099] 将步骤e所得的铜带样测试，其主要力学性能如表4所示：
[0100] 表 4
[0101]
[0102] 基于上述，结合图1、图2与图3及表1、表2与表3可分析得出：
[0103] 随着Sn元素含量的增加锡磷青铜C5191合金组织未有很大变化，合金的抗拉强度 和屈服强度有一定幅度的提高，屈强比在Sn含量高于6. 08%后有小幅下降，因此锡磷青铜 中Sn的含量应该保持在6. 08%左右。随着P元素含量的增加锡磷青铜C5191合金组织中 晶粒的生长被逐渐抑制，但P含量高于0. 14 %时晶粒反而变大，合金的硬度随P元素含量增 加有小幅度提升，抗拉强度和屈服强度都是先升高后降低，屈强比在含量为〇. 14%达到最 高，因此锡磷青铜中P的含量应该保持在0. 14%左右。随着Ni元素含量的增加锡磷青铜 C5191合金中y相的生长被抑制，但过高的Ni含量会导致组织析出硬脆相，合金的硬度随 Ni元素增加先降低后升高，抗拉强度与屈服强度都随Ni含量的增加先升高后降低，屈强比 在Ni含量为0. 151%时达到最高，因此锡磷青铜中Ni的含量应该保持在0. 151%左右。
[0104] 结合图1、图4及表1、表4可分析得出：
[0105] 随着退火温度下降，晶粒细化程度加大，经200°C的低温退火4h的合金再结晶完 全，晶粒细化程度大；随着退火温度的下降，合金延伸率随之下降，屈服强度不断提高，而抗 拉强度略微减小，屈强比提高，在200°C热处理4h后的合金屈强比提高到0. 95。
[0106] 由此可见，本发明中合金组分在已报导的弹性锡磷青铜合金专利之外，合金成分 配比合理，生产工艺简单高效。产品的综合性能优异，材料的屈强比较高，从而提高该种合 金所制造连接器的插拔次数，延长插拔件的使用频次和寿命，提高电子接插件的质量，且广 泛适用于制作新一代电器工业高性能弹性元器件。
【主权项】
1. 一种新型弹性锡磷青铜合金，其特征在于，所述合金成分质量百分比为： Sn:5. 5 ~ 6. 5wt°/〇 ； P:0. 05 ~0. 19wt% ; Ni:0. 033 ~0. 201wt% ; Al :0 ~0. 002wt% ; Zn:0 ~0. 3wt% ; Fe:0 ~0. 05wt% ; Pb:0 ~0. 02wt% ; 其余为Cu和不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的一种新型弹性锡磷青铜合金，优选地，所述合金成分质量百 分比为： Sn:6. 08wt°/〇 ； P:0. 14wt°/〇 ； Ni :0. 151wt°/〇 ； Al :0 ~0. 002wt% ; Zn:0 ~0. 3wt% ; Fe:0 ~0. 05wt% ; Pb:0 ~0. 02wt% ; 其余为Cu和不可避免的杂质。3. 根据权利要求1所述的一种新型弹性锡磷青铜合金，优选地，所述合金成分中Cu、Sn 及P的质量百分比之和不少于99. 5wt%。4. 根据权利要求1所述的一种新型弹性锡磷青铜合金的制备方法，其特征在于，包括 以下步骤： a. 测定成分：首先选用C5191锡磷青铜废料为原料，并对原料经直读光谱仪测定其成 分； b. 原料熔炼：将原料经带有Ar气气氛保护的中频保护炉中熔炼，并加热至 1300-1400°C保温，加入中间合金，充分熔化后，保温40min后空冷； c. 水平连铸：将空冷后的合金经水平连铸机生产出铸态样； d. 均匀化退火：将铸态样车光后经650°C、4h均匀化退火，并在均匀化退火后多次冷乳 并加工至厚度为0. 225mm的铜带样； e. 低温退火：将铜带样进行200~230°C下保温4h的低温退火。5. 根据权利要求4所述的一种新型弹性锡磷青铜合金的制备方法，其特征在于，步骤b 中所述中间合金为元素Sn、P、Ni、Al、Zn、Fe与Pb中一种或几种的混合物。6. 根据权利要求3所述的一种新型弹性锡磷青铜合金的制备方法，其特征在于，步骤d 中冷乳道次至少2次，且冷乳的总变形量为40~80%。
【专利摘要】本发明公开了一种新型弹性锡磷青铜合金及其制备方法，属于工程材料制造技术领域，所述合金成分质量百分比为：Sn:5.5～6.5wt%；P:0.05～0.19wt%；Ni:0.033～0.201wt%；Al:0～0.002wt%；Zn:0～0.3wt%；Fe:0～0.05wt%；Pb:0～0.02wt%；其余为Cu和不可避免的杂质。该种合金材料的屈强比较高，从而提高该种合金所制造连接器的插拔次数，延长插拔件的使用频次和寿命，提高电子接插件的质量，且广泛适用于制作新一代电器工业高性能弹性元器件。
【IPC分类】C22C9/02, C22F1/08, C22C1/03
【公开号】CN105063415
【申请号】CN201510431823
【发明人】朱协彬, 顾小莉, 徐灏
【申请人】安徽工程大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月20日