高性能Ｃｕ-Ｆｅ合金薄帶材及其短流程制備技術(shù)

摘 要：為了解決Ｃｕ-Ｆｅ合金常規(guī)制備流程中重力分層的問題，利用鑄軋工藝的亞快速凝固特點抑制其液相分離，并結(jié)合Ｍａｒａｎｇｏｎｉ效應(yīng)及熱泳力的耦合作用合理調(diào)控鑄軋參數(shù)，獲得厚度為２.２～２.４ｍｍ、鐵磁相尺寸和分布可控的Ｃｕ-２０％Ｆｅ和Ｃｕ-３０％Ｆｅ帶材。通過金相與ＥＢＳＤ分析確定鑄帶形成了Ｃｕ相－富Ｆｅ相－Ｃｕ相的“三明治”層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中Ｃｕ-２０％Ｆｅ鑄帶中的Ｆｅ相分布更為均勻，且ＥＢＳＤ分析結(jié)果表明凝固層中形成了大量的低能晶界，如Σ１和Σ３等。將Ｃｕ-２０％Ｆｅ合金從２.４ｍｍ冷軋至０.４ｍｍ，在不同溫度下進(jìn)行熱處理后繼續(xù)冷軋至０.１２ｍｍ。結(jié)果表明：４５０℃熱處理對軋板性能更好，導(dǎo)電率超過５０％ＩＡＣＳ，抗拉強(qiáng)度超過６００ＭＰａ，均勻伸長率達(dá)到７.５％，飽和磁化強(qiáng)度超過４.２４×１０５Ａ／ｍ。

關(guān) 鍵 詞：Ｃｕ-Ｆｅ合金；薄帶材；亞穩(wěn)液相分離；雙輥鑄軋；亞快速凝固；Ｍａｒａｎｇｏｎｉ遷移；低能晶界；Σ３晶界

中圖分類號：ＴＧ１４６ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ 文章編號：１０００－１６４６（２０２４）０４－０４０３－０６

銅合金帶材廣泛用于電器、機(jī)械及各類電子終端產(chǎn)品，是電氣化、智能化發(fā)展的基礎(chǔ)金屬材料之一［１］。目前，由于銅合金帶材的應(yīng)用場景日益復(fù)雜，對銅合金的性能也提出了更高的要求。智能終端產(chǎn)品追求輕量化、小型化、節(jié)能化，因此銅合金帶材除了具備高強(qiáng)、高導(dǎo)、熱穩(wěn)定性及機(jī)械性能之外，還需兼具磁屏蔽性能［２－３］。我國宣布“雙碳”計劃表，合金材料設(shè)計需要通過“素化”實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求，即合金組成元素盡量滿足組元少、低成本、易回收的“素化”條件［４］。