一种高强度铜铁磷合金及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铜铁憐合金制造领域，具体设及一种高强度铜铁憐合金及其生产方 法。
【背景技术】
[0002] 铜铁憐合金C19400 合金成分：Fe2. 1 % ~2. 6 %;P0. 015 % ~0. 15 %;Zn 0.05%~0.20%;Pb0.03%;化余量。该合金经过铸造、热社、冷社、热处理、清洗、拉弯矫 等工序，制成成品。
[0003] JIS标准中根据性能不同分为不同状态。通常情况下0态硬度约为90-110HV，抗 拉强度330-380Mpa，导电率> 60%IACS;1/2H状态的产品硬度约为115-137HV，抗拉强度 365-4351口日，导电率>60%14〔5巧状态的产品硬度约为125-145^，抗拉强度415-4851口日， 导电率> 60 %IACS;邸状态的产品硬度约为135-150HV，抗拉强度460-505Mpa，导电率 > 60%IACS;甜状态的产品硬度约为140-155HV，抗拉强度480-525Mpa，导电率> 60% IACS;E甜状态下产品硬度约为150-170HV，抗拉强度约为505-590Mpa，导电率> 60 % IACS。一般该类合金制造成成品之后不再进行热处理。
[0004] 但是，该类材料强硬度的提高是一个较为难解决的问题，一般情况下性能都偏向 于标准范围的下限。硬度难W达到160HVW上，抗拉强度难W达到540MpaW上，不能满足 市场需求。
【发明内容】
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种高强度铜铁憐合金，加入Ni元素和Sn元 素，提高了铜铁憐合金的强度。
[0006] 本发明还提供了一种高强度铜铁憐合金的生产方法，结合加入的Ni元素和Sn元 素，控制低溫退火工艺，使生产的铜铁憐合金强度提高10%~15%。
[0007] 本发明提供的一种高强度铜铁憐合金，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] 进一步的，Ni含量为 0.OlO% ~0. 050% ;
[0009] 进一步的，Sn含量为 0.Ol%~0. 050%。
[0010] 本发明提供的一种高强度铜铁憐合金的生产方法，包括W下步骤：将原料按照配 方比混合，加热、铸造，热社、冷社、热处理、清洗、拉弯矫、热处理，制得成品；除成品退火工 艺外，其他工艺为现有工艺。成品退火工艺为：W1-5°C/min的加热速度加热到200-300°C， 保溫3个小时，随炉冷却，到50°CW下出炉，退火工艺保持氨气保护气氛。 阳011] 优选的，加热速度为1-3°C/min;
[0012] 优选的加热到溫度为220-280°C。
[0013] 进一步的，所述氨气保护气氛包括体积浓度75%的&和25%的N2。
[0014] 本发明中，在原料配方中加入微量的Sn、Ni元素在合金中起到固溶强化作用，可 W提高各状态下材料的强硬度约5%~10%。在生产过程中，本发明采用低溫退火的条件， 一方面固溶元素Sn、Ni的原子偏聚在加工硬化后产生的位错周围，钉扎位错，提高合金强 度；另一方面，低溫退火使组织中形成的短程有序结构和位错间交互作用，引起合金硬化。
[0015] 与现有技术相比，本发明提供的铜铁憐合金产品，在各种状态其机械性能提高约 5%~10%，同时保证导电率性能，不会使产品导电率降低到60%IACSW下。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1
[0017] -种高强度铜铁憐合金，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] 一种高强度铜铁憐合金的生产方法，包括W下步骤：将原料按照配方比混合，加 热、铸造，热社、冷社、热处理、清洗、拉弯矫、热处理，制得成品；除成品退火工艺外，其他工 艺为现有工艺。成品退火工艺为：W2°C/min的加热速度加热到200°C，保溫3个小时，随 炉冷却，到50°CW下出炉，退火工艺保持氨气保护气氛。
[0019] 实施例2
[0020] 一种高强度铜铁憐合金，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] 一种高强度铜铁憐合金的生产方法，包括W下步骤：将原料按照配方比混合，加 热、铸造，热社、冷社、热处理、清洗、拉弯矫、热处理，制得成品；除成品退火工艺外，其他工 艺为现有工艺。成品退火工艺为：W3°C/min的加热速度加热到210°C，保溫3个小时，随 炉冷却，到50°CW下出炉，退火工艺保持氨气保护气氛。 阳0巧实施例3
[0023] 一种高强度铜铁憐合金，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] 一种高强度铜铁憐合金的生产方法，包括W下步骤：将原料按照配方比混合，加 热、铸造，热社、冷社、热处理、清洗、拉弯矫、热处理，制得成品；除成品退火工艺外，其他工 艺为现有工艺。成品退火工艺为：W4°C/min的加热速度加热到210°C，保溫3个小时，随 炉冷却，到50°CW下出炉，退火工艺保持氨气保护气氛。 阳0巧]将实施例1-3制得的产品和传统工艺中的C19400合金的机械性能对比，结果见下 表1。
[0026]
【主权项】
1. 一种高强度铜铁磷合金，其特征在于，所述高强度铜铁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. 根据权利要求1所述的高强度铜铁磷合金，其特征在于，Ni含量为0. 010%~ 0. 050%。3. 根据权利要求1或2所述的高强度铜铁磷合金，其特征在于，Sn含量为0. 01 %~ 0. 050%。4. 一种权利要求1-3任一项所述的高强度铜铁磷合金的生产方法，包括以下步骤：将 原料按照配方比混合，加热、铸造，热乳、冷乳、热处理、清洗、拉弯矫、热处理，制得成品；其 特征在于，成品退火工艺为：以1-5°C/min的加热速度加热到200-300°C，保温3个小时，随 炉冷却，到50°C以下出炉，退火工艺保持氢气保护气氛。5. 根据权利要求4所述的高强度铜铁磷合金的生产方法，其特征在于，加热速度为 卜3°C/min〇6. 根据权利要求4或5所述的高强度铜铁磷合金的生产方法，其特征在于，加热到为温 度为 220-280 °C。7. 根据权利要求4或5所述的高强度铜铁磷合金的生产方法，所述氢气保护气氛包括 体积浓度75 %的氏和25 %的N2。
【专利摘要】本发明公开了一种高强度铜铁磷合金及其生产方法，配方为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。与现有技术相比，本发明在原料配方中加入微量的Sn、Ni元素在合金中起到固溶强化作用，可以提高各状态下材料的强硬度约5％～10％。在生产过程中，本发明采用低温退火的条件，一方面固溶元素Sn、Ni的原子偏聚在加工硬化后产生的位错周围，钉扎位错，提高合金强度；另一方面，低温退火使组织中形成的短程有序结构和位错间交互作用，引起合金硬化。
【IPC分类】C22C9/00
【公开号】CN105220007
【申请号】CN201510733708
【发明人】付真荣, 李岩, 叶东皇
【申请人】安徽鑫科新材料股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月29日