一种铜镍钴合金的热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属材料热处理工艺，具体来说是一种铜镍钴合金的热处理工艺。
【背景技术】
[0002] 除了配置铜合金外，绝大部分纯铜被用于电器工业上以充分利用其导电、导热的 性能。纯铜的质地较软，有较强的塑性变形能力，可加工成任何型材，但正因如此，纯铜的强 度不适合工业应用，只有对纯铜进行合金化可能达到工业参数的应用指标。铜合金在现代 工业中的应用极其广泛，铜合金的零部件经常不可避免的置于空气或海水中，为了延长设 备的使用寿命常要求一些耐腐蚀的铜合金被研发出来。国内外对铜合金的研究已相当成 熟，各种耐磨、高强、高导铜合金已被广泛应用于大型机械的零部件。目前，国内外对铜镍钴 合金的研究开始兴起，铜镍钴合金是在现有的在铜镍系合金中加入Co形成新合金的新材 料，其独特的性质（高导电、良好的应力松弛抗力、成型性及高强度）特别适合在引线框架、 电路接头和其他载流元件等方面被广泛使用。热处理工艺是决定铜镍钴合金物理性质的关 键程序，其技术尚不成熟。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的问题是，提供一种铜镍钴合金的热处理工艺，在保留铜的基础 性能的同时，进一步提高铜镍钴合金的综合物理性能，并且兼顾经济性。
[0004] 为达到上述技术效果，本发明提供了如下技术方案：一种铜镍钴合金的热处理工 艺，所采用的技术方案包括以下步骤：
[0005] ⑴固溶处理：从常温升温至900±30°C温度下保温120min后进行淬火处理，淬火 介质为水；
[0006] ⑵时效处理：从常温升温至500±50°C保温120min后自然冷却至常温；
[0007] ⑶深冷处理：放于盛有液氮的保温瓶中深冷处理120min取出，自然升温至常温。
[0008] 本一种铜镍钴合金的热处理工艺发明原理为：
[0009] 铸态镍钴铜合金的硬度随着钴含量的升高而升高，经固溶处理后合金的硬度都不 同程度的下降。不同钴含量的镍钴铜合金经过固溶一时效一深冷处理后的合金硬度大于经 过固溶一深冷一时效工艺处理的硬度。不同钴含量的合金经过870°C固溶/2h -深冷/2h 一时效/2h、900°C固溶/2h -深冷/2h -时效/2h后的合金硬度都高于只进870°C固溶/2h 一深冷/2h、固溶900°C /2h -深冷/2h。不同钴含量的合金经过不同温度固溶一不同温度 时效一深冷处理后合金的硬度均大于不同温度固溶一不同温度时效处理后合金的硬度。不 同钴含量的铜钴镍合金随着固溶温度升高硬度降低，相同固溶温度硬度随时效温度升高而 升高，不同固溶温度合金的硬度随时效温度升高，固溶温度高硬度升高的幅度大。镍钴铜合 金经过930°C固溶/2h处理后合金中的共析相开始溶解，数量开始减少，铸态时合金中不规 则形状的析出相开始转变为圆状。当合金经工艺930°C固溶/2h - 550°C时效/2h后空冷， 时效过程里Ni、Co、Cu及混合稀土析出形成金属间化合物[(CoNi) Cu4]，对合金起到了析出 强化的作用。
[0010] 本发明的有益效果是：铜镍钴合金经过不同温度固溶处理后合金中合金元素形成 大量的过饱和固溶体，合金的硬度随之降低经过深冷处理后合金内部晶粒间收缩使得合金 的硬度开始提高，再经过时效处理合金中的合金元素产生时效析出并产生沉淀强化，铜镍 钴合金的硬度开始进一步提高，所以经过该工艺处理后不同钴含量镍钴铜的硬度都比铸态 明显调尚。
【具体实施方式】
[0011] 下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不 能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明 作出一些非本质的改进和调整。
[0012] 铜镍钴合金成分配比（％ )
[0014] 实施例1
[0015] -种铜镍钴合金的热处理工艺，包括以下步骤：
[0016] ⑴固溶处理：从常温升温至870°C温度下保温120min后进行淬火处理，淬火介质 为水；
[0017] ⑵时效处理：从常温升温至450°C保温120min后自然冷却至常温；
[0018] ⑶深冷处理：放于盛有液氮的保温瓶中深冷处理120min取出，自然升温至常温。
[0019] 该工艺处理后的物理性质参数为：
[0020] 表面硬度：HBSM. 8 ;
[0021] 屈服强度：856MPa;
[0022] 导电率：53. 8% ICS。
[0023] 实施例2
[0024] 一种铜镍钴合金的热处理工艺，包括以下步骤：
[0025] ⑴固溶处理：从常温升温至900°C温度下保温120min后进行淬火处理，淬火介质 为水；
[0026] ⑵时效处理：从常温升温至500°C保温120min后自然冷却至常温；
[0027] ⑶深冷处理：放于盛有液氮的保温瓶中深冷处理120min取出，自然升温至常温。
[0028] 该工艺处理后的物理性质参数为：
[0029] 表面硬度：HBS97. 3 ;
[0030] 屈服强度：821MPa ;
[0031] 导电率：51. 6% ICS。
[0032] 实施例3
[0033] 一种铜镍钴合金的热处理工艺，包括以下步骤：
[0034] ⑴固溶处理：从常温升温至930°C温度下保温120min后进行淬火处理，淬火介质 为水；
[0035] ⑵时效处理：从常温升温至550°C保温120min后自然冷却至常温；
[0036] ⑶深冷处理：放于盛有液氮的保温瓶中深冷处理120min取出，自然升温至常温。
[0037] 该工艺处理后的物理性质参数为：
[0038] 表面硬度：HBS96. 1 ;
[0039] 屈服强度：859MPa ;
[0040] 导电率：51. 2% ICS。
[0041] 通过以上具体实施案例可以看出，选用本发明工艺获得的产品经测试，其表面硬 度、屈服强度、导电率等关键质量指标均符合相关标准，相比热处理前得到了一定的提升， 合金的工作可靠性高，使用寿命长。
【主权项】
1. 一种铜镍钴合金的热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤： ⑴固溶处理：从常温升温至900±30°C温度下保温120min后进行淬火处理，淬火介质 为水； ⑵时效处理：从常温升温至500±50°C保温120min后自然冷却至常温； ⑶深冷处理：放于盛有液氮的保温瓶中深冷处理120min取出，自然升温至常温。
【专利摘要】本发明公开了一种铜镍钴合金的热处理工艺，其步骤包括：⑴固溶处理：从常温升温至900±30℃温度下保温120min后进行淬火处理，淬火介质为水；⑵时效处理：从常温升温至500±50℃保温120min后自然冷却至常温；⑶深冷处理：放于盛有液氮的保温瓶中深冷处理120min取出，自然升温至常温。选用本发明工艺获得的产品经测试，合金的表面硬度、屈服强度、导电率等关键质量指标均符合相关标准，相比热处理前得到了一定的提升，合金的工作可靠性高，使用寿命长。
【IPC分类】C22C9/06, C22F1/08
【公开号】CN105401109
【申请号】CN201510799754
【发明人】徐卫明, 杨以振, 顾金才, 何云超
【申请人】张家港市广大机械锻造有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月19日