微合金化铜合金.pdf

本发明公开了一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜62～68％，镍0.05～0.15％，镁0.001～0.01％，混合稀土Re 0～0.15％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种元素锡在整个合金中的含量≤0.05％。采用上述配比后，本发明可以提高表面光洁程度，降低裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。

权利要求书
1.  一种微合金化铜合金，其特征在于按质量百分比其组成为：铜62～68％，镍0.05～0.15％，镁0.001～0.01％，混合稀土Re 0～0.15％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种元素锡在整个合金中的含量≤0.05％。

2.  根据权利要求1所述的微合金化铜合金，其特征在于按质量百分比其组成为：铜64～66％，镍0.08～0.12％，镁0.004～0.007％，混合稀土Re 0.08～0.12％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种元素锡在整个合金中的含量≤0.05％。

3.  根据权利要求1或2所述的微合金化铜合金，其特征在于按质量百分比其组成为：铜65％，镍0.1％，镁0.005％，混合稀土Re 0.1％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种元素锡在整个合金中的含量≤0.05％。

4.  根据权利要求1所述的微合金化铜合金，其特征在于：所述混合稀土Re是锌基铼系混合稀土。

说明书微合金化铜合金
技术领域
本发明公开了一种微合金化铜合金，用于电源插头的插脚上，属于有色金属制备技术领域。
背景技术
电源插头是小型电器设备取得电源的一种常用装置，目前国内外常用的电源插头的圆插脚，一般都采用通体铜合金制成，随着铜和锌资源消耗日益增多，世界范围内都在积极研究更廉价的材料，来替代铜和锌合金材料。虽然目前已有人尝试采用深孔冲压铜合金带材，制取与电源插头圆插脚外形基本一致的薄壁外壳，其内部填充塑料作为内芯，从而降低铜和锌的资源消耗，制成的电源插头用于小电流用电设备；另一种是在薄壁外壳内部采用铝合金制成的内芯，与薄壁外壳配制成一体，同样可降低铜和锌的资源消耗，制成的电源插头用于较大电流的用电设备。现有的试验显示，通过上述方法可以明显使电源插头轻量化、减少铜和锌资源的消耗同时，其使用效果与通体铜合金圆插脚制成的电源插头基本一致。但现有铜合金带材在深孔冲压加工薄壁外壳时，其表面往往存在较多的裂纹、起皮、斑纹等缺陷，其符合要求的薄壁外壳成品率较低，因此经济性较差。另外，销往欧美市场的电源插头，为了提高其外观的美观程度，还需对薄壁外壳外表面电镀镍，如果薄壁外壳存在裂纹、起皮、斑纹等缺陷，电镀后会出现明显的色差或桔皮状缺陷，严重影响制品的美观，不仅会进一步降低成品率，而且不利于产品的销售。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种微合金化铜合金，可制成铜合金带材用于深孔冲压，制取与电源插头圆插脚外形基本一致的薄壁外壳，可以减少薄壁外壳的裂纹、起皮、斑纹等缺陷，薄壁外壳经电镀镍后，表面光洁，其色差一致美观，可以大幅度提高薄壁外壳的成品率。
本发明要解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜62～68％，镍0.05～0.15％，镁0.001～0.01％，混合稀土Re 0～0.15％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种元素锡在整个合金中的含量≤0.05％。
作为优选，本发明微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜64～66％，镍0.08～0.12％，镁0.004～0.007％，混合稀土Re 0.08～0.12％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种元素锡在整个合金中的含量≤0.05％。
作为进一步优选，本发明微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜65％，镍0.1％，镁0.005％，混合稀土Re 0.1％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种元素锡在整个合金中的含量≤0.05％。
本发明进一步设置为：所述混合稀土Re是锌基铼系混合稀土。
本发明微合金化铜合金，在铜和锌的基础上添加微量的镍后，制成的均质铜合金带材在深孔冲压时，可明显降低薄壁外壳表面的开裂、起皮和皱纹缺陷，提高成品率，大量试验表明，当镍在整个合金中的质量百分比含量小于0.05％时，外壳表面还具有开裂、起皮和皱纹等缺陷，其效果不明显，当镍在整个合金中的质量百分比含量大于0.15％时，其改善薄壁外壳表面质量的效果不再明显提高，因此镍在整个合金中的质量百分比含量在0.05～0.15％之间为佳。
本发明微合金化铜合金，在添加微量镍元素的同时，再添加微量的镁，能进一步减少深孔冲压薄壁外壳的壁厚，最大限度降低铜合金的用量，并提高薄壁外壳高温抗氧化性能。大量试验表明，当镁在整个合金中的质量百分比含量小于0.001％时，其效果不明显，当镁在整个合金中的质量百分比含量大于0.01％时，则不利于合金的深孔冲压，因此镁在整个合金中的质量百分比含量在0.001～0.01％之间为佳。
本发明微合金化铜合金，在添加微量镍和镁元素的同时，再添加适量的混合稀土RE，可进一步稳定深孔冲压制取的薄壁外壳表面质量，提高成品率。大量试验表明，当混合稀土RE在整个合金中的质量百分比含量小于0.05％时，其效果不明显，当混合稀土RE在整个合金中的质量百分比含量大于0.15％时，其改善薄壁外壳表面质量和提高成品率的效果不再明显提高，因此混合稀土RE在整个合金中的质量百分比含量在0.05～0.15％之间为佳。
本发明微合金化铜合金，所述杂质元素控制如下：大量的试验表明，本发明中锡是有害杂质，含有过量锡的铜合金带材，经深孔冲压制取的薄壁外壳，存在出现不明显的开裂和皱纹等缺陷倾向，表面经电镀镍后则表现尤为明显，因此本发明合金中锡的质量百分比在整个合金中含量要≤0.05％，那么其它非必要杂质之和要≤0.25％，为了符合欧盟RoHS环保指令，非必要杂质的其中一种元素铅的质量百分比含量≤0.05％，镉的质量百分比含量≤0.002％。
本发明微合金化铜合金，可制成均质铜合金带材用于深孔冲压，制取与电源插头圆插脚外形基本一致的薄壁外壳，可以提高表面光洁程度，降低裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观，且使用性能可满足正常使用要求。
具体实施方式
下面结合表1和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜62％，镍0.05％，镁0.001％，混合稀土Re 0％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种有害元素锡在整个合金中的含量≤0.05％，其它非必要杂质之和≤0.25％，非必要杂质的其中一种元素铅的质量百分比含量≤0.05％，镉的质量百分比含量≤0.002％。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.4mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率99.2％，薄壁外壳表面光洁，没有明显的裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。
实施例2：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜65％，镍0.1％，镁0.005％，混合稀土Re 0％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种有害元素锡在整个合金中的含量≤0.05％，其它非必要杂质之和≤0.25％，非必要杂质的其中一种元素铅的质量百分比含量≤0.05％，镉的质量百分比含量≤0.002％。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.4mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率99.5％，薄壁外壳表面光洁，没有明显的裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。
实施例3：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜68％，镍0.15％，镁0.01％，混合稀土Re 0％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种有害元素锡在整个合金中的含量≤0.05％，其它非必要杂质之和≤0.25％，非必要杂质的其中一种元素铅的质量百分比含量≤0.05％，镉的质量百分比含量≤0.002％。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.4mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率99.3％，薄壁外壳表面光洁，没有明显的裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。
实施例4：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜64％，镍0.08％，镁0.004％，混合稀土Re 0％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种有害元素锡在整个合金中的含量≤0.05％，其它非必要杂质之和≤0.25％，非必要杂质的其中一种元素铅的质量百分比含量≤0.05％，镉的质量百分比含量≤0.002％。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.4mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率99.4％，薄壁外壳表面光洁，没有明显的裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。
实施例5：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜66％，镍0.12％，镁0.007％，混合稀土Re 0％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种有害元素锡在整个合金中的含量≤0.05％，其它非必要杂质之和≤0.25％，非必要杂质的其中一种元素铅的质量百分比含量≤0.05％，镉的质量百分比含量≤0.002％。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.4mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率99.4％，薄壁外壳表面光洁，没有明显的裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。
实施例6：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜62％，镍0.05％，镁0.001％，混合稀土Re 0.05％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种有害元素锡在整个合金中的含量≤0.05％，其它非必要杂质之和≤0.25％，非必要杂质的其中一种元素铅的质量百分比含量≤0.05％，镉的质量百分比含量≤0.002％。所述混合稀土Re是锌基铼系混合稀土。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.4mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率99.6％，薄壁外壳表面通体光洁，没有裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。
实施例7：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜65％，镍0.1％，镁0.005％，混合稀土Re 0.1％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种有害元素锡在整个合金中的含量≤0.05％，其它非必要杂质之和≤0.25％，非必要杂质的其中一种元素铅的质量百分比含量≤0.05％，镉的质量百分比含量≤0.002％。所述混合稀土是锌基铼系混合稀土。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.4mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率99.8％，薄壁外壳表面通体光洁，没有裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。
实施例8：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜68％，镍0.15％，镁0.01％，混合稀土Re 0.15％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种有害元素锡在整个合金中的含量≤0.05％，其它非必要杂质之和≤0.25％，非必要杂质的其中一种元素铅的质量百分比含量≤0.05％，镉的质量百分比含量≤0.002％。所述混合稀土是锌基铼系混合稀土。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.4mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率99.7％，薄壁外壳表面通体光洁，没有裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。
实施例9：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜64％，镍0.08％，镁0.004％，混合稀土Re 0.08％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种有害元素锡在整个合金中的含量≤0.05％，其它非必要杂质之和≤0.25％，非必要杂质的其中一种元素铅的质量百分比含量≤0.05％，镉的质量百分比含量≤0.002％。所述混合稀土是锌基铼系混合稀土。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.4mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率99.6％，薄壁外壳表面通体光洁，没有裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。
实施例10：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜66％，镍0.12％，镁0.007％，混合稀土Re 0.12％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％，杂质中的其中一种有害元素锡在整个合金中的含量≤0.05％，其它非必要杂质之和≤0.25％，非必要杂质的其中一种元素铅的质量百分比含量≤0.05％，镉的质量百分比含量≤0.002％。所述混合稀土Re是锌基铼系混合稀土。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.4mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率99.6％，薄壁外壳表面通体光洁，没有裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。
对比例1：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜65％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.5mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率85.3％，薄壁外壳表面具有裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，美观度差。
对比例2：看表1，一种微合金化铜合金，按质量百分比其组成为：铜68％，余量为锌以及其它不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量≤0.3％。
按上述配比制成的铜合金，由该铜合金制成的均质铜合金带材厚度在0.6mm，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率90.1％，薄壁外壳表面具有裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，美观度差。
本发明从表1中可以看出，实施例1～10与对比例1～2相比，深孔冲压而成的薄壁外壳成品率、美观度都有明显区别，本发明可以明显提高表面光洁程度，降低裂纹、起皮、皱纹等缺陷，经表面电镀镍后，色泽一致，外形美观。