微量元素對(duì)汽車(chē)水箱銅帶組織性能的影響.pdf

1、隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)水箱散熱器不斷地在更新?lián)Q代，對(duì)用于制造散熱器用銅材產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。而我國(guó)汽車(chē)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(guò)試驗(yàn)研究了四種元素對(duì)銅帶組織與性能的影響以及中試實(shí)驗(yàn)研究，研究結(jié)論如下：
　?。?）在熔煉時(shí)，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(qiáng)度和硬度增加，而導(dǎo)電率下降。微量 Ni、Sn、Cr、Zr四種元素對(duì)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(dá)460℃，Cu-0.25Zr軟化溫度則可達(dá)到475℃。
　　（2）微量Ni、Sn、Cr、Zr四種元素對(duì)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(shí)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(shí)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(xiàn)對(duì)稱(chēng)分布，焊縫處硬度最小，距離焊縫中心越遠(yuǎn)硬度逐漸升高。Cu-Ni合金焊接熱影響區(qū)最寬為距中心線(xiàn)5～55mm，焊縫氣孔多，焊接接頭抗拉強(qiáng)度150MPa，焊接強(qiáng)度只有38.3%；Cu-Sn合金焊接熱影響區(qū)距中心線(xiàn)5～40mm，焊接接頭抗拉強(qiáng)度215.3MPa，可以達(dá)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(xiàn)5～25mm焊接接頭抗拉強(qiáng)度189MPa，只達(dá)到母材的46.9%；Cu-Zr合金焊接熱影響區(qū)最窄距中心線(xiàn)5～15mm，焊接接頭抗拉強(qiáng)度185MPa，只達(dá)到母材的44.3%。
　　（5）經(jīng)試驗(yàn)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(qiáng)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(mǎn)足水箱銅帶的要求。通

6、過(guò)對(duì)合金熔煉鑄造工藝的研究開(kāi)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(kāi)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(dá)0.05mm，厚度公差達(dá)到±0.003mm，軋制