一种电子韧铜及其生产工艺方法.pdf

本发明提出的一种电子韧铜，其成分为：按重量比，Cu≥99.90％、O：50～600PPm，余量P≤0.003％、Fe≤0.005％及不可避免的杂质。生产电子韧铜的工艺方法为：在配料上采用紫铜旧料和阴极铜，紫铜旧料用量(重量)≯70％，使用感应炉进行敞开式熔炼；注入转炉并采用木炭、石墨或其它炭质物质作为覆盖剂进行保温及控制氧含量；使用半连续铸造机及结晶器并用可调节的N2气体保护进行铸造，在保温及铸造中氧含量控制在50～600PPM之间，经后续变形加工获得软状态(M)、1/4硬状态(Y4)、半硬状态(Y2)、3/4硬状态(Y1)的韧铜材料。

1、  一种电子韧铜，本发明特征是：其成分为：按重量比，Cu≥99.90％、O：50～600PPm，余量P≤0.003％、Fe≤0.005％及不可避免的杂质。

2、  生产权利要求1所述的电子韧铜的工艺方法，其特征是：配料采用紫铜旧料和阴极铜，紫铜旧料用量(重量)≯70％，使用感应炉进行敞开式熔炼；注入转炉并采用木炭、石墨或其它炭质物质作为覆盖剂进行保温及控制氧含量；使用半连续铸造机及结晶器并用可调节的N₂气体保护进行铸造，在保温及铸造中氧含量控制在50～600PPM之间，经后续变形加工获得软状态(M)、1/4硬状态(Y₄)、半硬状态(Y₂)、3/4硬状态(Y₁)的韧铜材料。

3、  根据权利要求2所述的生产电子韧铜的工艺方法，其特征是：熔炼出炉温度为1180～1200℃，铸造温度为1150～1180℃，铸造水压为30～100Kpa，铸造速度为5～9m/h。

一种电子韧铜及其生产工艺方法
所属技术领域
本发明涉及有色金属材料及加工技术领域，主要提出一种电子韧铜及其生产工艺方法。
背景技术
随着电子化、自动化、信息化及网络化发展，有色金属材料在电子行业的应用越来越普遍，同时对电子材料的性能要求也比较高，特别是对电子材料的导电率提出更高的要求：硬状态超过98％IACS、软状态达100％IACS以上。因此，涉及真空和非真空用电子元器件用金属材料，通常采用无氧铜材料，无氧铜必须用高纯阴极铜作原料生产，其主要生产工艺：粗铜、杂铜、残级→熔解→氧化→还原→铸铜阳极板→电解→高纯阴极铜板→剪切→烘干→熔炼→静止脱氧→铸造等，其中，熔炼、静止脱氧、铸造必需采取覆盖、气体保护、密封等工艺在完全密闭的隔绝空气状态下生产。无氧铜材料广泛用于有高韧性、高导电率要求的真空和非真空用电子元器件，但其成本较高、工艺繁多，且生产中无氧铜的成分控制较为严格，最少要达到30PPm以下，甚至5PPm以下，同时后续变形加工中的旧料逐月累计，消化受到限制，造成物流不畅，资金大量积压，或者降级作为原料使用，增加了成本。另外，铜合金其导电率铰低，满足不了电子行业对材料高导电率的要求，仅有银铜和高铜合金的导电率较高，但它们同样存在生产成本高和生产工艺比较复杂的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提出一种电子韧铜，使提出的电子韧铜可满足非真空用电子元器件材料高导电率的要求，产品性能相对一般紫铜均匀稳定，并具有良好的韧性。
本发明的另一目的是提出一种生产电子韧铜的工艺方法。
本发明提出的电子韧铜其成分为：按重量比：Cu≥99.90％、O：50～600PPm，余量P≤0.003％、Fe≤0.005％及不可避免的杂质，因此，其导电率能满足非真空用电子元器件材料对高导电率的要求，又可避免无氧铜成本高、工艺复杂及后续变形加工旧料积压的缺陷，同时，O在50～600PPm之间一方面其对铜地机械性能影响不大，另一方面含有微量的氧可氧化铜中固溶的微量杂质，如：Fe、Sn、P等，使固溶的杂质减少，净化铜熔体质量的目的；P≤0.003％、Fe≤0.005％可以保证导电率和韧性。
本发明所提出的生产电子韧铜的工艺方法：配料采用紫铜旧料和阴极铜；紫铜旧料的重量≯70％；采用敞开式熔炼，达到氧化铜熔体中的Fe、P等杂质，净化铜熔体质量的目的；并在保温过程中使用木炭、石墨或其他炭质物质覆盖，达到保温及控制氧含量的目的；并在铸造过程中使用半连续铸造机及结晶器并用可调节的N₂气体保护进行铸造，通过上述工艺方法，使电子韧铜的氧含量控制在50～600PPm之间，再经后续变形加工获得软状态(M)、1/4硬状态(Y₄)、半硬状态(Y₂)、3/4硬状态(Y₁)的韧铜材料。本发明生产方法工艺中其原料采用一定比例的紫铜旧料和阴极铜，其用量可达70％，由此可充分利用无氧铜生产的旧料，进一步降低了生产成本。
附图说明
附图1为本发明生产工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
一种电子计算机用小型变压器绕组带：
规格：0.05-0.08×305mm、状态：M、厚度公差：±0.01mm、导电率：≥98％IACS。
首先按重量配料，采用60％紫铜旧料和40％阴极铜投入有芯工频感应炉内进行敞开式熔炼，熔体出炉温度1180℃，注入转炉并用木炭覆盖熔体液面进行保温及控制氧含量，并用可调节的N₂作气体保护进行铸造；铸造中使用半连续铸造机及结晶器进行铸造；在保温及铸造过程中氧含量O控制在50～600PPm之间；铸造温度1150℃，铸造水压60Kpa，铸造速度5m/h；铸锭按要求进行锯切，铸锭表面及内部没有质量缺陷，提供合格的电子计算机用小型变压器绕组带用韧铜材料。铸锭经加热→热轧→铣面→初轧→退火→精轧→成品退火→剪切等常规加工工艺制成符合技术要求的电子计算机用小型变压器绕组带。成品经检测：化学成分由Cu：99.97％、O：200PPm、余量P：0.002％、Fe：0.002％及不可避免的杂质构成，其导电率为100％IACS，符合合同要求。
实施例2：
一种导电五金件用铜带：
规格：1.5×600×1500mm，状态：Y₂，厚度公差：按GB要求，导电率：≥101％IACS。
首先按重量配料，采用50％紫铜旧料和50％阴极铜投入有芯工频感应炉内进行敞开式熔炼，熔体出炉温度1200℃，注入转炉并用木炭覆盖熔体液面进行保温及控制氧含量，并用可调节的N₂作气体保护进行铸造；铸造中使用半连续铸造机及结晶器进行铸造；在保温及铸造过程中氧含量O控制在50～600PPm之间；铸造温度1180℃，铸造水压80Kpa，铸造速度7m/h；铸锭按要求进行锯切，铸锭表面及内部没有质量缺陷，提供合格的导电五金件用韧铜材料。铸锭再经与相同后续变形加工轧制成符合技术要求的导电五金件用铜带。成品经检测：化学成分由Cu：99.98％、O：150PPm、余量P：0.001％、o：0.002％及不可避免的杂质构成，其导电率为101.1％IACS，符合合同要求。
实施例3：
一种导电连接带：
规格：0.5×600×2000mm，状态：Y，厚度公差：按GB要求，导电率：≥98.3％IACS。
首先按重量配料，采用70％紫铜旧料及30％阴极铜投入有芯工频感应炉内进行敞开式熔炼，熔体出炉温度1200℃，注入转炉并用木炭覆盖进行保温及控制氧含量，并用可调节的N₂作气体保护进行铸造；铸造中使用半连续铸造机及结晶器进行铸造；在保温及铸造过程中氧含量O控制在50～600PPm之间；铸造温度1180℃，铸造水压100Kpa，铸造速度9m/h；铸锭按要求进行锯切，铸锭表面及内部没有质量缺陷，提供合格的导电连接带用韧铜材料。同上再经后续变形加工轧制成符合技术要求的导电连接带。成品经检测：化学成分由Cu：99.95％、O：300PPm、余量P：0.002％、Fe：0.003％及不可避免的杂质构成，其导电率为98.5％IACS，符合合同要求。