高性能超细晶高锡磷青铜合金组织及性能研究

• 作者: 刘峰 马吉苗 罗毅 陈永满 毕建国 王永吉 宁波兴业盛泰集团有限公司
• 来源期刊: 铜业工程
• 关键词: Cu-Sn-P合金 加工硬化 再结晶 折弯性能
• 年，卷（期）: 2023,（4）
• 所属期刊栏目: 材料制备与加工工程
• 页码范围: 98-105
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

锡磷青铜兼具优异的强度和弹性性能，可以作为精密仪器仪表和航空航天等技术领域连接器和接插件的关键基础材料。以高性能超细晶粒组织Cu-Sn-P合金带材为研究对象，采用大变形加工率轧制和在线连续光亮退火组合的工艺技术，研究高锡Cu-Sn-P合金冷加工过程硬化规律、再结晶过程组织演变规律与动力学方程，以及不同晶粒尺寸合金带材的折弯特性。结果表明，加工硬化对Cu-Sn-P合金力学性能影响显著，合金的强度和硬度随着加工率的增加而增大。当加工率达到65%时，合金抗拉强度可达980 MPa；同时Sn含量越高，加工硬化效果越明显。当加工率为60%时，Cu-Sn-P合金再结晶初始温度为350℃，再结晶温度升高和保温时间延长均会导致再结晶晶粒尺寸的长大。保温时间到达临界值后晶粒尺寸不再随着时间的延长而继续长大。结合大加工率和在线光亮退火的组合工艺，高锡Cu-Sn-P合金的晶粒尺寸可以达到4～6μm。Cu-Sn-P合金在450～550℃保温时再结晶过程的晶界迁移热激活能Q=18.56 kJ/mol，晶粒长大的动力学方程为D=D02+5960.4te-2232/T。当抗拉强度≥900 MPa时，超细晶粒Cu-Sn-P合金折弯性能可以达到R/t≤3，表面光滑无裂纹。