專利名稱:具有改進的電導率的高強度Be/Cu合金的制作方法
具有改進的電導率的高強度Be/Cu合金鍵根據本發明,若經鍛造加工和時效硬化的高強度Be-Cu合金在制造時過老化,則 其電導率將得到顯著提高。因此,本發明提供了新型時效硬化鍛造Be/Cu合金,其主要組成為約1. 60重 量% -2. 00重量%的Be,至少約0. 15重量%的Co+Ni但不超過約0. 6重量%的Co+Ni+Fe, 任選總共最多約0. 5重量%的Si、Al、&和Ti,余下部分為銅和附帶雜質,該合金在制造中 過老化。此外,本發明還提供了提高經鍛造、溶液退火和時效硬化的Be-Cu合金的電導率 的方法,所述合金的主要組成為約1.60重量% -2. 00重量%的Be,至少約0. 15重量%的 Co+Ni但不超過約0. 6重量%的Co+Ni+Fe,任選總共最多約0. 5重量%的Si、Al、Zr和Ti, 余下部分為銅和附帶雜質,所述方法包括對該合金進行充分的過老化,使產生的合金的電 導率較之于在制造過程中經峰值老化(peak aged)的相同合金的電導率至少大3% IACS0附圖簡述
圖1是說明Be-Cu合金在制造過程中老化不足、峰值老化和過老化之間關系的示意圖。發明詳述根據本發明,通過在制造過程中過老化經鍛造和時效硬化的高強度“金” Be-Cu合 金,提高了其電導率。經鍛造的高強度“金”鈹銅合金包含約0.2重量%-2.9重量%的Be的鈹銅合金經沉淀(時效)硬化時,可獲 得有吸引力的強度、硬度和電導率綜合性質。參見Harkness等的“鈹-銅及其他含鈹合 金,,(Beryllium—Copper and Other Beryllium—Containing Alloys),〈〈金屬手冊〉〉(Metals Handbook),第 2 卷,第 10 版,第 403-427 頁,1983 年版權,ASM 國際(ASM International)。這些合金的優異物理性質來自沉淀-硬化機理,在此機理中,銅基質中形成鈹化 銅沉淀物。只要存在適量的鈹,在沉淀硬化過程中就會有合適的少部分鈹形成小粒徑鈹化 銅沉淀物。這些小沉淀粒子均勻分布在銅基質里,從而提高其強度。許多可時效硬化的合金(包括這里討論的Be-Cu合金)在接受顯著、均勻的機械 處理(發生非切割形變),面積通常減少11^^21^^37%或更多時,其晶體結構和相應的性 質會受到顯著影響。因此,市售的此類合金要么是鍛造(加工)形式,要么是鑄造(非鍛 造)形式。參見例如Kirk Othmer的《簡明化學技術百科辭典》(Concise Encyclopedia of Chemical Technology)中的“銅合金”(Copper Alloys),第 318-322 頁,第 3 版,版權時間 1985年。還可參見“應用數據單” (APPLICATION DATA SHEET)中的“鍛造和鑄造銅、銅合金 t示}11 名禾爾,,(Standard Designation for Wrought and Cast Copper and Copper Alloys), 1999 年修訂版,銅發展協會(Copper Development Association)出版。本發明主要應用于鍛造Be-Cu合金——即這樣的Be-Cu合金,它在制造中已經發 生機械形變,從而使其晶體結構及所得合金的性質發生明顯變化。
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市售鍛造Be-Cu合金有兩種形式,一種具有高強度,一種具有高電導率。高強度合 金通常包含約1.6重量% _2.0重量%的徹,至少約0. 15重量%的&)+·,但不超過約0.6 重量%的Co+Ni+Fe,任選總共最多約0. 5重量%的Si、A1,Zr和Ti,余下部分為銅和附帶雜 質。合金中Be+Co+Ni+Fe+Cu的總濃度宜至少為99. 5重量%。較佳的是,這些成分在合金 中的總濃度至少為99. 7重量%、99. 8重量%、99. 9重量%或99. 95重量%。由于Be的含 量較高,這些高強度Be-Cu合金具有明顯的金光澤,所以有時稱作“金”合金。市售高強度 鍛造Be-Cu合金的具體例子包括合金C17000、合金C17200和合金C17300。這些高強度Be-Cu合金的0. 2%屈服強度約為70_175ksi,甚至達到180ksi。因為 強度與電導率之間存在平衡關系,所以這些合金具有較低的電導率,通常約為17% -28% IACS,并總是< 30% IACS。與這些高強度合金形成對照,高電導率鍛造Be-Cu合金通常包含約0. 15重 量% -0. 60重量%的Be,至少約1. 0重量%的Co+Ni,但不超過約2. 7重量%的Co+Ni+Fe,任 選總共最多約0. 5重量%的Si、Al、&和Ti,余下部分為銅和附帶雜質。因為Be的含量較 低,這些高電導率合金具有明顯的微紅色或珊瑚色金光澤,所以有時稱作“紅” Be-Cu合金。 市售高電導率鍛造Be-Cu合金的具體例子包括合金C17410、合金C17460和合金C17510。 與高強度Be-Cu合金相比,這些合金具有高得多的電導率,通常約為45% -60% IACSjfi 0. 2%屈服強度低得多,通常約為95-125ksi。本發明涉及上述高強度(“金”)鍛造Be-Cu合金,已經發現這些合金如果在制造 過程中過老化,其電導率可得到顯著提高,而又不會相應地大幅度降低其0.2%屈服強度。 Fe,Si和Al (優選還有Ti和Zr)各自的濃度不大于0. 02重量%,優選不大于0. 01重量% 的合金特別有用,因為這些合金的電導率可進一步增大。Be-Cu合金——沉淀硬化利用從錠料(“澆鑄”或“鑄態”合金)得到的鍛造Be-Cu合金形成有用產品的過 程通常涉及一系列加熱和處理步驟,使合金獲得所需的形狀、晶粒結構和性質。總體上,這 些步驟可視為由以下兩部分構成成形部分,用于改變從錠料得到的合金的整體形狀,使其形狀接近最終所需的產 品形狀(“接近凈形狀”);還用于為合金提供更精細、更近于均勻的晶粒結構;以及沉淀硬化部分,用于使精細鈹化銅沉淀物成核和生長,以便硬化。在商業上,成形部分涉及一個或多個處理步驟以及溶液熱處理(退火)步驟。退 火一般通過在約1375-1900 0F (745-1040°C )的溫度下加熱合金< 15分鐘至約1小時、 甚至約2小時來完成,加熱時間隨截面厚度(section thickness)的增加而增長。高強度 (“金”)合金在此范圍的低端至最高約1500 T (815°C )退火。其目的是使鈹和其他合金 添加物形成固溶體,隨后快速淬火,使這些成分保持在固溶體中。最佳退火時間一般通過老 化響應研究、機械測試和對合金的微觀檢測來確定。退火過程溶解了最大量的鈹及其他可 能存在的組分,同時產生更近于均勻的晶粒結構。退火還減小了合金的內應力。對合金的 處理在升高的溫度(“熱處理”)或更低的溫度如室溫(“冷處理”)下進行。處理和退火 都可重復進行多次,特別是在形狀變化較大的情況下,最后一般是進行最后的溶液退火。Cu-Be合金的沉淀硬化(“時效硬化”)一般通過在約500-1300 °F (260-705°C ) 將合金加熱足夠長的時間,在合金中形成最大硬度,所述時間通常在約15分鐘至8小時之間。高強度(“金”)合金在此范圍的低端至最高約750 T (4000C )、甚至800 T (430°C ) 進行時效硬化。一般地,每種Be-Cu合金都有自己形成最大硬度的特定時間/溫度組合,就 是說如果合金過少或過多受熱,其硬度及其他性質將不是最佳的。因此,若這樣的合金在最 佳時間/溫度條件下或接近此條件下進行時效硬化,則通常稱其經過“峰值老化”;若過少或 過多受熱,則稱其老化不足或過老化。這顯示于圖1,該圖是顯示在時效硬化溫度恒定的情況下,典型Be-Cu合金的硬度 與老化時間之間關系的示意圖。如此圖所示,當在最終溶液退火之后將合金加熱至時效硬 化溫度時,合金硬度隨時間從初始值增加到峰值,即最大值。然后,隨著合金繼續受熱,合金 硬度從其最大值下降至顯著較低的水平。若合金在最佳時間/溫度條件下或接近此條件 下進行時效硬化,則稱其經過“峰值老化”;若過少或過多受熱,則稱其“老化不足”或“過老 化”,如圖所示。根據本發明,已經發現高強度鍛造Be-Cu合金若在制造過程中過老化,則其電導 率可顯著提高,同時其0. 2%屈服強度不會相應地大幅度減小。過老化步驟如上所述,特定高強度鍛造Be-Cu合金發生峰值老化的具體時間和溫度條件隨合 金的不同而不同,很容易通過常規實驗確定。根據本發明,對時效硬化的具體時間和溫度條 件進行選擇,使所得合金過老化。合金過老化后,所得合金的電導率宜比在制造過程中經過 峰值老化但未過老化的相同合金的電導率大至少3% IACS0較佳的是,合金過老化后,其電 導率比峰值老化合金的電導率大至少5% IACS、7. 5% IACS,甚至大至少10% IACS0這通常 意味著所產生的合金具有至少28% IACS、至少30% IACS、至少33% IACS、甚至35% IACS 或更大的電導率。本發明的高強度鍛造Be-Cu合金的過老化通常可在約650下(343 °C )至 775 T (413°C )或更高的溫度下進行短至30秒、長至7小時或更長、甚至15小時或更長的 時間的加熱。在這方面,應當理解的是,達到特定時效硬化水平所需的時間/溫度范圍不僅 取決于合金的化學組成,而且取決于其尺寸以及加熱方法。因此,當合金是大塊物質的形式 和/或時效硬化步驟在爐子中以間歇操作方式完成時,通常需要更高的溫度和/或更長的 處理時間。相反,當時效硬化的是體積較小的物體和/或時效硬化通過連續操作完成,例如 讓連續帶移動通過靜態爐子時,通常可采用更短的處理時間。根據本發明,無論形狀或尺寸 如何,由高強度鍛造Be-Cu合金制造的工件都要過老化,以提供更高的電導率。技藝精湛的 冶金學家通過常規實驗容易確定對于具體合金產品這樣做的具體時間和溫度條件。還有,如本領域所熟知的,時效硬化可根據需要一步完成或分多步完成。此外,若 采用多個步驟,工件也可根據需要在這些步驟之間冷卻到低于時效硬化溫度(即低于合金 作為實物發生時效硬化的溫度),甚至冷卻到環境溫度。此外,若時效硬化分多步完成,常用 但非必需的做法是,在最后的時效硬化步驟中采用最苛刻的時間和溫度條件。所有這些變 化形式都適用于本發明。可熱處理合金與原廠硬化(mill hardened)合金一般地,可時效硬化合金,特別是本發明的高強度鍛造Be-Cu合金可以兩種形式 從生產這些合金的工廠購得,即可熱處理形式和原廠硬化形式。在本文中,“原廠硬化”合 金是在用熔體制造合金的工廠已經充分鍛造加工和時效硬化的合金,而“可熱處理”合金則不是。用原廠硬化合金制造的產品通常賣給只要最后稍微成形或形成產品,而不需要做 最后熱處理的客戶。一般不涉及嚴重彎折的沖壓載流彈簧或端子是這種產品的良好例子。 與此不同,可熱處理合金通常賣給打算在沖壓過程中使合金發生顯著的額外機械形變的客 戶,例如嚴重彎折、精壓(coining)等,因為這可使較軟的合金在最終的時效硬化步驟之前 發生機械形變。通常,購買可熱處理合金的客戶自己完成最終的時效硬化步驟。本發明同時適用于可熱處理合金和原廠硬化合金。也就是說,不管過老化是由熔 體制造合金的工廠完成,還是工廠的直接或間接客戶通過自己進行最終的時效硬化處理來 完成,都可實現本發明的優點,即增加高強度鍛造Be-Cu合金的電導率。合金帶最一般的情況是,本發明結合合金帶的制造加以利用。在本文中,“帶”是指具有 規則橫截面和許多倍于橫截面的不定長度的合金產品。多數帶產品通過半連續澆鑄或連續 澆鑄生產。在半連續澆鑄的情況中,粗截面澆鑄坯一般通過熱擠出或熱輥壓分別轉變為細 截面線或帶。這些產品中,有一些例如線或薄帶足夠細,使得它們很容易彎曲,因而可通過 卷繞到卷軸等上面形成卷,以便大量存儲和/或裝運。這樣的卷材通常包含多層或多圈帶, 從幾層/圈如5-10至許多層/圈如100、250、500甚至1000或更多,取決于粗細,其中所述 多圈彼此緊密堆積。在其他情況下,如截面更粗的“板”或“棒”,產品太僵硬,不能卷繞在卷 軸上,所以將這樣的產品切成具有預定的方便長度如10、20、30或40英尺的段,多個段緊密 堆積,如以肩并肩的排布方式束在一起,以便于大量存儲和/或裝運。應理解,“帶”產品比 “板”或“棒”產品細,后者足夠粗,基本上是剛性的。此外,寬軋機生產的“帶”卷可切割成 多個窄卷,每個都卷繞在獨立的卷軸上。窄的狹長卷材可逐一處理,或者將多個切割而成的 卷材堆起來處理,以便存儲和裝運。本發明可廣泛應用于所有帶產品,無論是以不定長度的單根連續帶還是以多段形 式存在。此外,本發明適用于通過間歇操作方式進行時效硬化的薄帶和/或帶段,例如多 帶段排成大體積物品(即相互密堆積),并在時效硬化爐中加熱數小時。類似地,本發明還 適用于通過連續操作方式進行時效硬化的薄帶,例如不定長度的連續帶在較短的停留時間 內,例如在0. 5至20分鐘的數量級上,連續通過靜態爐子。因此,例如,在本發明所構想的一種時效硬化方法中,不定長度的連續合金帶以卷 繞在卷軸上的卷材形式在爐子中整個受熱,從而得到整體過老化(“間歇時效硬化”)。在 另一種方法中,將不定長度的連續合金帶(即未卷繞)連續送過靜態時效硬化爐(“連續時 效硬化”)。在又一種方法中,將連續合金帶沖壓成一個個部件,各部件通過輸送帶輸送,以 間歇操作方式整體(即密堆積)時效硬化,所述輸送帶以卷繞在卷軸上的卷帶形式設置;或 者沖壓部件可以密堆積在托盤、籃子等中的松散部件形式排布。在又一種方法中,各沖壓部 件分開(即非密堆積)進行時效硬化,例如,分成小份通過托盤或籃子輸送到鏈-帶氣氛爐 (link-belt atmosphere furnace)中,或者浸在高傳熱系數介質如熔融鹽中。因此,本發明構想了許多具體的實施方式,用于生產具有提高的電導率的時效硬 化鍛造Be-Cu合金帶,下面將進行更充分的討論原廠硬化合金在所有這些實施方式中,合金包含約(1.60-2. 00)Be-(最少0. 15Co+Ni ;最多 0. 6Co+Ni+Fe)-Cu,其中銅+所述添加元素最少為99. 5重量%,對其進行熔化、澆鑄、熱軋,任選進行溶液退火,并任選通過酸浸或表面研磨除去任何表面氧化物,冷軋,溶液退火,任 選酸浸一次或多次至“可整飾”的厚度,此時在約1390 °F至約1450 °F、甚至1500 °F對該合 金帶進行最后一次溶液退火,酸浸,然后任選冷軋。實施方式1冷軋0% -約50%至最終厚度后,卷繞在卷軸上的卷材形式的不定長度的連續合 金帶在約650 0F -730 0F的爐子中整個受熱0. 5-7小時(例如在約650 °F下約7小時,或者 在約730 °F下約0. 5小時),進行整體過老化(“間歇時效硬化”),獲得約70ksi至約 或更高的范圍內的各種離散的目標0.2%補償屈服強度,隨后進行最后的酸浸處理。通過這種方式過老化的合金帶通常在整個長度上具有約30% IACS至約35% IACS 的電導率。因為電導率與屈服強度之間存在平衡,過老化更強烈的合金將獲得比化學組成 相同但過老化沒那么強烈的合金更低的屈服強度。然而,這些合金的屈服強度對于多數“高 強度”應用來說仍可接受,它至少與常規非過老化原廠硬化高強度Be-Cu合金的強度一樣 大,或者還要大一些,常規合金的電導率小于30% IACS。實施方式2冷軋11% -約16%至最終厚度之后,將不定長度的連續合金帶(即未卷繞)連續 送過靜態時效硬化爐(“連續時效硬化”),它在此接受第一過老化熱處理,即在約730 °F至 約775 °F加熱約30秒至240秒的停留時間(例如,在約730-750 °F加熱約160-240秒,或 者在約775下加熱約30-35秒)。然后,將合金帶卷繞到卷軸上,對這樣形成的卷帶整體進 行第二過老化熱處理步驟,即在約615下至約800 爐子中加熱整個卷帶(“間歇時效硬 化”)約1小時至5小時(例如,在約615-707 T加熱約5小時,或者在775-800 T加熱約 1小時),然后進行最終的酸浸。所得產品通常具有約30% IACS或更大,更通常35% IACS或更大,甚至36 % IACS或更大的電導率。此外,這些合金在第二老化步驟后還具有以下范圍的0.2%補償屈 服強度約80ksi或Mksi (約OR/t縱向和OR/t橫向90度彎曲成形性)至約120ksi或 136ksi (約0. 2R/t或1. OR/t縱向和約0. 4R/t或2. 7R/t橫向90度彎曲成形性),至約 145ksi或153ksi (約0. 8R/t或1. 8R/t縱向和約0. 8R/t或3. 3R/t橫向90度彎曲成形 性)。在上述每種情況下,彎曲成形性表示為不開裂情況下90度彎曲半徑R除以帶厚t 的最小可能比。R/t值越小,成形性越好。縱向彎曲的彎曲軸垂直于軋制方向。橫向彎曲的 彎曲軸平行于軋制方向。一般地,屈服強度較低時成形性較好(R/t更小),而屈服強度較高 時成形性較差(R/t更大)。實施方式3實施方式3與實施方式2相同,區別在于冷軋量為約8%至約21% ;另外,連續與 間歇時效硬化步驟的安排反過來。也就是說,在此實施方式中,第一時效硬化步驟整體進 行,合金帶是卷繞在卷軸上的卷帶,而第二時效硬化步驟用未卷繞合金帶進行,所述合金帶 被連續送過靜態爐。在此方法中,第一時效硬化步驟在約650下至750 °F進行約1. 5小時 至3小時(例如在約650-725 °F進行3小時,或者在750 °F進行約1. 5小時),而第二時效 硬化步驟在約730 °F至約750 °F進行,停留時間為約3分鐘至約15分鐘(例如在約730 0F 進行約15分鐘,或者在約750下進行約3分鐘),然后進行最終的酸浸和任選的機械刷拂。
這通常得到約-30% IACS的電導率,其離散目標0. 2%補償屈服強度范圍為 約IlOksi或125ksi至約140ksi或148ksi、甚至155ksi,90度縱向彎曲成形性至少約為 1. 6至2. 0R/t,90度橫向彎曲成形性至少約為2. 0至3. 2R/t。實施方式4實施方式4與實施方式2和3相同,區別在于冷軋量為約0%至約21% ;另外,兩 個時效硬化步驟都是整體進行的,合金帶是卷繞在卷軸上的卷帶。在此實施方式中,第一時 效硬化步驟在約650 750 °F進行約2小時至3小時,而第二時效硬化步驟在約700 0F 至約750 °F進行約3小時至約5小時(例如在約700 °F進行約5小時),然后進行最終的酸 浸和任選的機械刷拂。這通常得到至少約32% IACS、更一般地至少約IACS、甚至39% IACS的電導 率,其離散目標0. 2%補償屈服強度范圍為約%ksi至約llOksi。實施方式5 (假設)實施方式5與實施方式2-4相同,區別在于冷軋量為約11 %至約37% ;另外,兩個 時效硬化步驟都以連續模式進行,即不定長度的連續合金帶被連續送過靜態時效硬化爐。 在此方法中,第一時效硬化步驟在約730下至約775 °F進行約30秒至240秒(例如在約 730-750 °F進行約160-240秒,或者在約775 °F進行約30-35秒),而第二時效硬化步驟在 約730 °F至約750 °F進行約3分鐘至約15分鐘(例如在約730 °F進行約15分鐘,或者在 約750下進行約3分鐘),然后進行最終的酸浸和任選的機械刷拂。這估計得到至少約30% IACS、更一般地至少約32% IACS、甚至35% IACS的電導 率,其離散目標0. 2%補償屈服強度范圍為約至約13^si。實施方式6 (假設)實施方式6與實施方式1相同,區別在于,在實施方式6中,時效硬化步驟在以連 續模式進行的單一時效硬化步驟中完成,即不定長度的連續合金帶被連續送過靜態時效硬 化爐。在此方法中,此時效硬化步驟在約730下至約775下進行約4分鐘至約20分鐘(例 如在約730 °F進行約20分鐘,或者在約775 °F進行約4分鐘至約15分鐘)的停留時間,然 后進行最終的酸浸和任選的機械刷拂。這估計得到至少約30% IACS、更一般地至少約32% IACS、甚至35% IACS的電導 率,其離散目標0. 2%補償屈服強度范圍為約%ksi至約13^si。可熱處理合金——實施方式7-12這些實施方式與上面的實施方式1-6相同,區別在于,在時效硬化之前,將連續合 金帶卷分割成窄段,對各帶段進行各種額外的機械塑形處理,如沖壓、彎折、成形等。實施方式7因此,實施方式7與實施方式1相同,區別在于,在實施方式7中,沖壓或形成部件 的帶段通過用輸送帶輸送而整體排布(即密堆積),所述輸送帶設置成卷繞在卷軸上的卷 帶。或者,帶段可以松散部件的形式排布,緊密堆積在托盤、籃子等中。實施方式8實施方式8與實施方式2相同,區別在于,在實施方式8中,第一時效硬化步驟中 的帶段分開排布(即未卷繞、非密堆積),如輸送帶上的沖壓或形成部件,或分成小份通過 托盤或籃子輸送到鏈-帶氣氛爐中,或者浸在高傳熱系數介質如熔融鹽中的松散部件。然后,這些帶段通過用輸送帶輸送而整體排布(即密堆積),所述輸送帶反過來設置成卷繞在 卷軸上的卷帶。或者,在第二時效硬化步驟中,這些帶段可以松散部件的形式排布,緊密堆 積在托盤等中。實施方式9實施方式9與實施方式3相同,區別在于,在第一時效硬化步驟中,多個帶段通過 用輸送帶輸送而整體排布(即密堆積),所述輸送帶設置成卷繞在卷軸上的卷帶。或者, 這些帶段可以松散部件的形式排布,緊密堆積在托盤等中。然后,在第二時效硬化步驟中, 這些帶段逐個或分開排布(即非密堆積),如分成小份彼此隔開,通過托盤或籃子輸送到 鏈-帶氣氛爐中,或者浸在高傳熱系數介質如熔融鹽中。實施方式10實施方式10與實施方式4相同,區別在于,在第一和第二時效硬化步驟中,合金段 都整體排布(即密堆積),它們用輸送帶輸送,所述輸送帶設置成卷繞在卷軸上的卷帶;或 者以松散部件的形式排布,緊密堆積在托盤等中。實施方式11和12 (假設)實施方式11和12分別與實施方式4和5相同,區別在于,在第二時效硬化步驟之 前,將實施方式11和12中的各合金段進行各種額外的機械塑形處理,如上所述。在上述所有實施方式的變化形式中,熔體中附帶雜質Fe、Si、Al、^ 和Ti各自的 最大含量均被限制為約0. 01重量% -0. 02重量%。與含有商業水平的所述雜質元素的合 金相比,這使過老化后所得的電導率凈增加約3% IACS至約6% IACS。工作實施例為了更充分地說明本發明,提供了以下工作實施例。在這些實施例中,通過以下 方法制備高強度(“金”)鍛造Be-Cu合金帶產品形成具有所示組成的熔體,然后將該熔 體澆鑄成坯,將坯熱軋成帶,將該帶冷軋到選定的可整飾厚度,對冷軋帶進行最終的溶液退 火,任選對退火帶進行冷處理,使其面積縮小0_21%、甚至37%或50%,然后在一個或兩個 時效硬化步驟中使冷處理帶過老化,從而產生鍛造加工的時效硬化帶產品。測試了以下合金組合物表I 合金組合物
權利要求
1.一種時效硬化鍛造Be/Cu合金,其主要組成為約1. 60重量%-2. 00重量%的Be,至 少約0. 15重量%的Co+Ni但不超過約0. 6重量%的Co+Ni+Fe,任選總共最多約0. 5重量% 的Si、Al、&和Ti,余下部分為銅和附帶雜質,該合金在制造中過老化。
2.如權利要求1所述的合金,其特征在于,所述合金經充分過老化,使該合金的電導率 比在制造過程中經峰值老化但不經過老化的相同合金的電導率至少大3% IACS。
3.如權利要求2所述的合金,其特征在于,合金中Be+Co+Ni+Fe+Cu的量至少為99.5重 量%。
4.如權利要求3所述的合金,其特征在于,所述合金經充分過老化,使該合金的電導率 比不經過過老化的相同合金的電導率至少大5% IACS。
5.如權利要求1所述的合金,其特征在于,所述合金經充分過老化,使該合金的電導率 至少為28% IACS0
6.如權利要求5所述的合金,其特征在于,所述合金經充分過老化,使該合金的電導率 至少為30% IACS0
7.如權利要求6所述的合金,其特征在于,所述合金經充分過老化,使該合金的電導率 至少為33% IACS0
8.如權利要求7所述的合金,其特征在于,所述合金經充分過老化,使該合金的電導率 至少為35% IACS0
9.如權利要求1所述的合金,其特征在于,所述合金的形式是帶或沖壓部件。
10.如權利要求9所述的合金,其特征在于,所述合金以密堆積的整體形式排布,其包 含多圈繞成卷帶的連續帶,或者以肩并肩排布方式堆積在一起的多個帶段或沖壓部件。
11.如權利要求1所述的合金,其特征在于,所述合金通過以下方法制備,所述方法包括(a)熔化包含形成合金的成分的組合物,(b)將所得熔體澆鑄成坯,(c)將坯熱軋成帶,(d)將所述帶冷軋到選定的可整飾厚度,(e)在范圍通常為1390下至1500下的溫度下對所述冷軋帶進行最終的溶液退火,然后 快速淬火,(f)任選對所述退火帶進行冷處理,以及(g)使所述冷處理帶過老化,使得所得合金產品獲得30%IACS或更大的電導率。
12.一種提高鍛造的、經溶液退火和時效硬化的Be/Cu合金的電導率的方法,所述合金 的主要組成為約1. 60重量% -2. 00重量%的Be,至少約0. 15重量%的Co+Ni但不超過約 0. 6重量%的Co+Ni+Fe,任選總共最多約0. 5重量%的Si、Al、&和Ti,余下部分為銅和附 帶雜質,所述方法包括使所述合金充分過老化,使產生的合金的電導率比在制造過程中經 峰值老化但不經過老化的相同合金的電導率至少大3% IACS。
13.如權利要求12所述的方法,其特征在于,合金中Be+Co+Ni+Fe+Cu的量至少為99.5 重量%。
14.如權利要求13所述的方法,其特征在于,所述合金經充分過老化,使該合金的電導 率比不經過過老化的相同合金的電導率至少大5% IACS。
15.如權利要求13所述的方法,其特征在于,所述合金經充分過老化,使該合金的電導 率至少為IACS。
16.如權利要求15所述的方法,其特征在于,所述合金經充分過老化,使該合金的電導 率至少為30% IACS。
17.如權利要求16所述的方法,其特征在于,所述合金經充分過老化,使該合金的電導 率至少為33% IACS0
18.如權利要求17所述的方法,其特征在于,所述合金經充分過老化,使該合金的電導 率至少為IACS。
19.如權利要求12所述的方法,其特征在于,所述合金的形式是帶。
20.如權利要求19所述的合金,其特征在于,所述帶在單一時效硬化步驟中進行時效硬化。
21.如權利要求19所述的方法,其特征在于,所述帶在多個時效硬化步驟中進行時效硬化。
22.如權利要求21所述的方法,其特征在于, 在至少一個時效硬化步驟中,所述合金帶整體密堆積排布,其中所述合金包含以肩 并肩方式排布的多個帶段或沖壓部件,或者排布成卷帶的多圈連續合金帶,以及 在至少一個其他的時效硬化步驟中,合金帶的多個合金段或者多個沖壓部件以非密 堆積方式排布。
全文摘要
通過在制造過程中使合金過老化提高鍛造加工的高強度、時效硬化Be-Cu合金的電導率。
文檔編號C22C9/02GK102124131SQ200980132521
公開日2011年7月13日 申請日期2009年7月9日 優先權日2008年7月9日
發明者J·C·哈克尼斯, J·F·韋策爾 申請人:勃拉希·威爾曼股份有限公司