微量元素對汽車水箱銅帶組織性能的影響.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車水箱散熱器不斷地在更新?lián)Q代，對用于制造散熱器用銅材產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來越高的要求。而我國汽車用超薄水箱銅帶的生產(chǎn)技術(shù)不高，主要表現(xiàn)為尺寸精度控制水平不高、性能均勻性有待提高。本文采用大氣熔煉法制備微合金化銅合金，即在純銅中分別加入微量的Ni、Sn、Cr、Zr四種元素，通過試驗研究了四種元素對銅帶組織與性能的影響以及中試實驗研究，研究結(jié)論如下：
　　（1）在熔煉時，Ni和Sn以純金屬加入，Cr和Zr以中間合金

2、的形式加入。合金強度和硬度增加，而導(dǎo)電率下降。微量 Ni、Sn、Cr、Zr四種元素對純銅的抗軟化性能都有不同程度的提升。Cu-0.25Ni軟化溫度為395℃，Cu-0.25Sn軟化溫度為440℃左右，Cu-0.25Cr軟化溫度已達460℃，Cu-0.25Zr軟化溫度則可達到475℃。
　?。?）微量Ni、Sn、Cr、Zr四種元素對純銅耐腐蝕性能有不同程度的提升：腐蝕速率由Cu-0.05Ni的0.0367mm/a降低到Cu-0.25

3、Ni的0.0267mm/a；Cu-0.05Sn的0.0241mm/a降低到 Cu-0.25Sn的0.0186mm/a；Cu-0.05Cr的0.0299mm/a降低到 Cu-0.25Cr的0.0256mm/a；Cu-0.05Zr的0.0344mm/a降低到Cu-0.25Zr的0.0299mm/a。
　?。?） Cu-0.2Cr合金最佳的時效制度為450℃×4h，硬度為87.8HB，導(dǎo)電率為85.7％IACS；Cu-0.2Zr合金最佳

4、的時效制度為450℃×2h，硬度為86.8HB，導(dǎo)電率為86.5%IACS。
　?。?）焊接接頭硬度都以焊縫中心線對稱分布，焊縫處硬度最小，距離焊縫中心越遠硬度逐漸升高。Cu-Ni合金焊接熱影響區(qū)最寬為距中心線5～55mm，焊縫氣孔多，焊接接頭抗拉強度150MPa，焊接強度只有38.3%；Cu-Sn合金焊接熱影響區(qū)距中心線5～40mm，焊接接頭抗拉強度215.3MPa，可以達到母材的53.7%；Cu-Cr合金焊接熱影響區(qū)最寬為距中

5、心線5～25mm焊接接頭抗拉強度189MPa，只達到母材的46.9%；Cu-Zr合金焊接熱影響區(qū)最窄距中心線5～15mm，焊接接頭抗拉強度185MPa，只達到母材的44.3%。
　?。?）經(jīng)試驗比較這四種元素的作用，最終選定了以錫為合金元素添加試制水箱銅帶的方案，錫的添加量范圍：0.14～0.16%，合金抗拉強度425MPa，導(dǎo)電率大于90%IACS，腐蝕速率0.01892mm/a，抗軟化溫度425℃左右，均滿足水箱銅帶的要求。通

6、過對合金熔煉鑄造工藝的研究開發(fā)，整套熔煉鑄造工藝為：鑄造溫度：1160～1185℃；拉鑄工藝參數(shù)：6.2mm/0.62s—1.0～2.0s—1.2mm/0.2s—0.2s，拉鑄速度：100～140 mm/min；結(jié)晶器冷卻水壓：0.4～0.7MPa。
　　（6）研究開發(fā)了高精度超薄水箱銅帶軋制技術(shù)、退火技術(shù)及板型控制等技術(shù)。
　　主要軋制工藝為粗軋：14.5-12.0-9.1-6.0-3.8-2.0-1.4，中軋：1.4-0

7、.9-0.6-0.45，預(yù)精軋：0.45-0.25-0.18-0.13-0.1，精軋：0.1-0.085、0.1-0.075、0.1-0.07-0.05。
　　鐘罩爐退火工藝：厚度為1.4mm，退火溫度為400℃，保溫6h。
　　氣墊式連續(xù)退火工藝為中軋中間退火：溫度650℃，退火速度39m/min；預(yù)精軋退火：溫度450℃，退火速度95m/min。
　　帶材厚度最薄可達0.05mm，厚度公差達到±0.003mm，軋制