專利名稱：微合金化銅合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種微合金化銅合金，用于電源插頭的插腳上，屬于有色金屬制備 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電源插頭是小型電器設(shè)備取得電源的一種常用裝置，目前國內(nèi)外常用的電源插頭 的圓插腳，一般都采用通體銅合金制成，隨著銅和鋅資源消耗日益增多，世界范圍內(nèi)都在積 極研究更廉價的材料，來替代銅和鋅合金材料。雖然目前已有人嘗試采用深孔沖壓銅合金 帶材，制取與電源插頭圓插腳外形基本一致的薄壁外殼，其內(nèi)部填充塑料作為內(nèi)芯，從而降 低銅和鋅的資源消耗，制成的電源插頭用于小電流用電設(shè)備；另一種是在薄壁外殼內(nèi)部采 用鋁合金制成的內(nèi)芯，與薄壁外殼配制成一體，同樣可降低銅和鋅的資源消耗，制成的電源 插頭用于較大電流的用電設(shè)備。現(xiàn)有的試驗顯示，通過上述方法可以明顯使電源插頭輕量 化、減少銅和鋅資源的消耗同時，其使用效果與通體銅合金圓插腳制成的電源插頭基本一 致。但現(xiàn)有銅合金帶材在深孔沖壓加工薄壁外殼時，其表面往往存在較多的裂紋、起皮、斑 紋等缺陷，其符合要求的薄壁外殼成品率較低，因此經(jīng)濟性較差。另外，銷往歐美市場的電 源插頭，為了提高其外觀的美觀程度，還需對薄壁外殼外表面電鍍鎳，如果薄壁外殼存在裂 紋、起皮、斑紋等缺陷，電鍍后會出現(xiàn)明顯的色差或桔皮狀缺陷，嚴重影響制品的美觀，不僅 會進一步降低成品率，而且不利于產(chǎn)品的銷售。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種微合金化銅合金，可制成銅合金帶 材用于深孔沖壓，制取與電源插頭圓插腳外形基本一致的薄壁外殼，可以減少薄壁外殼的 裂紋、起皮、斑紋等缺陷，薄壁外殼經(jīng)電鍍鎳后，表面光潔，其色差一致美觀，可以大幅度提 高薄壁外殼的成品率。本發(fā)明要解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅62 68%，鎳0. 05 0. 15%， 鎂0.001 0.01%，混合稀土 Re 0 0. 15%，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì) 在整個合金中的含量< 0.3%，雜質(zhì)中的其中一種元素錫在整個合金中的含量< 0.05%。作為優(yōu)選，本發(fā)明微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅64 66%，鎳 0.08 0. 12%，鎂0.004 0.007%，混合稀土 Re 0. 08 0. 12%，余量為鋅以及其它不可 避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個合金中的含量< 0. 3%，雜質(zhì)中的其中一種元素錫在整個合金中 的含量< 0.05%。作為進一步優(yōu)選，本發(fā)明微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅65%，鎳 0. 1%，鎂0.005%，混合稀土 Re 0. 1 %，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個 合金中的含量< 0.3%，雜質(zhì)中的其中一種元素錫在整個合金中的含量< 0.05%。本發(fā)明進一步設(shè)置為所述混合稀土 Re是鋅基錸系混合稀土。
本發(fā)明微合金化銅合金，在銅和鋅的基礎(chǔ)上添加微量的鎳后，制成的均質(zhì)銅合金 帶材在深孔沖壓時，可明顯降低薄壁外殼表面的開裂、起皮和皺紋缺陷，提高成品率，大量 試驗表明，當(dāng)鎳在整個合金中的質(zhì)量百分比含量小于0. 05%時，外殼表面還具有開裂、起皮和皺紋等缺陷，其效果不明顯，當(dāng)鎳在整個合金中的質(zhì)量百分比含量大于0. 15%時，其 改善薄壁外殼表面質(zhì)量的效果不再明顯提高，因此鎳在整個合金中的質(zhì)量百分比含量在 0. 05 0. 15%之間為佳。本發(fā)明微合金化銅合金，在添加微量鎳元素的同時，再添加微量的鎂，能進一步減 少深孔沖壓薄壁外殼的壁厚，最大限度降低銅合金的用量，并提高薄壁外殼高溫抗氧化性 能。大量試驗表明，當(dāng)鎂在整個合金中的質(zhì)量百分比含量小于0. 001%時，其效果不明顯，當(dāng) 鎂在整個合金中的質(zhì)量百分比含量大于0.01%時，則不利于合金的深孔沖壓，因此鎂在整 個合金中的質(zhì)量百分比含量在0.001 0. 01%之間為佳。本發(fā)明微合金化銅合金，在添加微量鎳和鎂元素的同時，再添加適量的混合稀土 RE，可進一步穩(wěn)定深孔沖壓制取的薄壁外殼表面質(zhì)量，提高成品率。大量試驗表明，當(dāng)混合 稀土RE在整個合金中的質(zhì)量百分比含量小于0. 05%時，其效果不明顯，當(dāng)混合稀土RE在整 個合金中的質(zhì)量百分比含量大于0. 15%時，其改善薄壁外殼表面質(zhì)量和提高成品率的效果 不再明顯提高，因此混合稀土 RE在整個合金中的質(zhì)量百分比含量在0. 05 0. 15%之間為 佳。本發(fā)明微合金化銅合金，所述雜質(zhì)元素控制如下大量的試驗表明，本發(fā)明中錫是 有害雜質(zhì)，含有過量錫的銅合金帶材，經(jīng)深孔沖壓制取的薄壁外殼，存在出現(xiàn)不明顯的開裂 和皺紋等缺陷傾向，表面經(jīng)電鍍鎳后則表現(xiàn)尤為明顯，因此本發(fā)明合金中錫的質(zhì)量百分比 在整個合金中含量要彡0. 05%，那么其它非必要雜質(zhì)之和要彡0. 25%，為了符合歐盟RoHS 環(huán)保指令，非必要雜質(zhì)的其中一種元素鉛的質(zhì)量百分比含量<0. 05%，鎘的質(zhì)量百分比含 量彡 0. 002% ο本發(fā)明微合金化銅合金，可制成均質(zhì)銅合金帶材用于深孔沖壓，制取與電源插頭 圓插腳外形基本一致的薄壁外殼，可以提高表面光潔程度，降低裂紋、起皮、皺紋等缺陷，經(jīng) 表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀，且使用性能可滿足正常使用要求。
具體實施例方式下面結(jié)合表1和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。實施例1 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅62%，鎳 0. 05 %，鎂0. 001 %，混合稀土 Re 0 %，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個 合金中的含量< 0. 3 %，雜質(zhì)中的其中一種有害元素錫在整個合金中的含量< 0. 05 %，其 它非必要雜質(zhì)之和< 0. 25%，非必要雜質(zhì)的其中一種元素鉛的質(zhì)量百分比含量< 0. 05%, 鎘的質(zhì)量百分比含量< 0.002%。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 4mm，深孔 沖壓而成的薄壁外殼成品率99.2%，薄壁外殼表面光潔，沒有明顯的裂紋、起皮、皺紋等缺 陷，經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。實施例2 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅65 %，鎳 0. 1 %，鎂0. 005 %，混合稀土 Re 0 %，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個合金中的含量<0.3%，雜質(zhì)中的其中一種有害元素錫在整個合金中的含量< 0. 05%，其它 非必要雜質(zhì)之和< 0. 25%，非必要雜質(zhì)的其中一種元素鉛的質(zhì)量百分比含量< 0. 05%，鎘 的質(zhì)量百分比含量< 0. 002%。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 4mm，深孔 沖壓而成的薄壁外殼成品率99.5%，薄壁外殼表面光潔，沒有明顯的裂紋、起皮、皺紋等缺 陷，經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。實施例3 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅68 %，鎳 0. 15%，鎂0. 01 %，混合稀土 Re 0%，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個合 金中的含量< 0.3%，雜質(zhì)中的其中一種有害元素錫在整個合金中的含量< 0. 05%，其它 非必要雜質(zhì)之和< 0. 25%，非必要雜質(zhì)的其中一種元素鉛的質(zhì)量百 分比含量< 0. 05%，鎘 的質(zhì)量百分比含量< 0. 002%。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 4mm，深孔 沖壓而成的薄壁外殼成品率99.3%，薄壁外殼表面光潔，沒有明顯的裂紋、起皮、皺紋等缺 陷，經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。實施例4 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅64%，鎳 0. 08%，鎂0. 004%，混合稀土 Re 0%，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個 合金中的含量< 0. 3 %，雜質(zhì)中的其中一種有害元素錫在整個合金中的含量< 0. 05 %，其 它非必要雜質(zhì)之和< 0. 25%，非必要雜質(zhì)的其中一種元素鉛的質(zhì)量百分比含量< 0. 05%, 鎘的質(zhì)量百分比含量< 0. 002%。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 4mm，深孔 沖壓而成的薄壁外殼成品率99.4%，薄壁外殼表面光潔，沒有明顯的裂紋、起皮、皺紋等缺 陷，經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。實施例5 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅66 %，鎳 0. 12%,鎂0. 007%，混合稀土 Re 0%，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個 合金中的含量< 0. 3 %，雜質(zhì)中的其中一種有害元素錫在整個合金中的含量< 0. 05 %，其 它非必要雜質(zhì)之和< 0. 25%，非必要雜質(zhì)的其中一種元素鉛的質(zhì)量百分比含量< 0. 05%, 鎘的質(zhì)量百分比含量< 0. 002%。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 4mm，深孔 沖壓而成的薄壁外殼成品率99.4%，薄壁外殼表面光潔，沒有明顯的裂紋、起皮、皺紋等缺 陷，經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。實施例6 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅62%， 鎳0. 05 %，鎂0. 001 %，混合稀土 Re 0. 05 %，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜 質(zhì)在整個合金中的含量< 0.3%，雜質(zhì)中的其中一種有害元素錫在整個合金中的含量 ^ 0. 05%，其它非必要雜質(zhì)之和< 0. 25%，非必要雜質(zhì)的其中一種元素鉛的質(zhì)量百分比含 量< 0. 05%，鎘的質(zhì)量百分比含量< 0. 002%。所述混合稀土 Re是鋅基錸系混合稀土。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 4mm，深孔 沖壓而成的薄壁外殼成品率99. 6%，薄壁外殼表面通體光潔，沒有裂紋、起皮、皺紋等缺陷， 經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。實施例7 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅65 %，鎳0. 1%，鎂0.005%，混合稀土 Re 0. 1 %，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個 合金中的含量< 0. 3%，雜質(zhì)中的其中一種有害元素錫在整個合金中的含量< 0. 05%，其 它非必要雜質(zhì)之和< 0. 25%，非必要雜質(zhì)的其中一種元素鉛的質(zhì)量百分比含量< 0. 05%, 鎘的質(zhì)量百分比含量< 0.002%。所述混合稀土是鋅基錸系混合稀土。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 4mm，深孔 沖壓而成的薄壁外殼成品率99. 8%，薄壁外殼表面通體光潔，沒有裂紋、起皮、皺紋等缺陷， 經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。
實施例8 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅68 %，鎳 0. 15%，鎂0.01%，混合稀土 Re 0. 15%，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整 個合金中的含量< 0.3%，雜質(zhì)中的其中一種有害元素錫在整個合金中的含量< 0. 05%, 其它非必要雜質(zhì)之和< 0. 25%，非必要雜質(zhì)的其中一種元素鉛的質(zhì)量百分比含量 (0. 05%，鎘的質(zhì)量百分比含量< 0. 002%。所述混合稀土是鋅基錸系混合稀土。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 4mm，深孔 沖壓而成的薄壁外殼成品率99. 7%，薄壁外殼表面通體光潔，沒有裂紋、起皮、皺紋等缺陷， 經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。實施例9 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅64%， 鎳0. 08 %，鎂0. 004%，混合稀土 Re 0. 08 %，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜 質(zhì)在整個合金中的含量<0.3%，雜質(zhì)中的其中一種有害元素錫在整個合金中的含量 ^0. 05%，其它非必要雜質(zhì)之和<0. 25%，非必要雜質(zhì)的其中一種元素鉛的質(zhì)量百分比含 量< 0. 05%，鎘的質(zhì)量百分比含量< 0. 002%。所述混合稀土是鋅基錸系混合稀土。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 4mm，深孔 沖壓而成的薄壁外殼成品率99. 6%，薄壁外殼表面通體光潔，沒有裂紋、起皮、皺紋等缺陷， 經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。實施例10 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅66%， 鎳0. 12%，鎂0.007%，混合稀土 Re 0. 12 %，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜 質(zhì)在整個合金中的含量< 0.3%，雜質(zhì)中的其中一種有害元素錫在整個合金中的含量 ^ 0. 05%，其它非必要雜質(zhì)之和< 0. 25%，非必要雜質(zhì)的其中一種元素鉛的質(zhì)量百分比含 量< 0. 05%，鎘的質(zhì)量百分比含量< 0. 002%。所述混合稀土 Re是鋅基錸系混合稀土。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 4mm，深孔 沖壓而成的薄壁外殼成品率99. 6%，薄壁外殼表面通體光潔，沒有裂紋、起皮、皺紋等缺陷， 經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。對比例1 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅65%，余量為 鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個合金中的含量< 0.3%。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 5mm，深孔 沖壓而成的薄壁外殼成品率85.3%，薄壁外殼表面具有裂紋、起皮、皺紋等缺陷，經(jīng)表面電 鍍鎳后，美觀度差。對比例2 看表1，一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅68%，余量為 鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個合金中的含量< 0.3%。按上述配比制成的銅合金，由該銅合金制成的均質(zhì)銅合金帶材厚度在0. 6mm，深孔沖壓而成的薄壁外殼成品率90. 1%，薄壁外殼表面具有裂紋、起皮、皺紋等缺陷，經(jīng)表面電 鍍鎳后，美觀度差。 本發(fā)明從表1中可以看出，實施例1 10與對比例1 2相比，深孔沖壓而成的薄 壁外殼成品率、美觀度都有明顯區(qū)別，本發(fā)明可以明顯提高表面光潔程度，降低裂紋、起皮、 皺紋等缺陷，經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。表1實施例和對比例合金組分及其深孔沖壓薄壁外殼的技術(shù)參數(shù)對比
注、1、上述示例的銅合金帶材深孔沖壓制取的薄壁外殼尺寸為外表面直徑4>9mm，長度45mm，壁厚根據(jù)帶 材的厚度確定。
2、對比例采用的是牌號為H6S的黃銅。
權(quán)利要求
一種微合金化銅合金，其特征在于按質(zhì)量百分比其組成為銅62～68％，鎳0.05～0.15％，鎂0.001～0.01％，混合稀土Re 0～0.15％，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個合金中的含量≤0.3％，雜質(zhì)中的其中一種元素錫在整個合金中的含量≤0.05％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微合金化銅合金，其特征在于按質(zhì)量百分比其組成為銅 64 66%，鎳 0.08 0. 12%，鎂 0.004 0.007%，混合稀土 Re 0. 08 0. 12%，余量為鋅 以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個合金中的含量< 0.3%，雜質(zhì)中的其中一種元素錫 在整個合金中的含量< 0.05%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微合金化銅合金，其特征在于按質(zhì)量百分比其組成 為銅65%，鎳0. 1%，鎂0.005%，混合稀土 Re 0. 1 %，余量為鋅以及其它不可避免的雜 質(zhì)，且雜質(zhì)在整個合金中的含量<0.3%，雜質(zhì)中的其中一種元素錫在整個合金中的含量 彡 0. 05%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微合金化銅合金，其特征在于所述混合稀土Re是鋅基錸系 混合稀土。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微合金化銅合金，按質(zhì)量百分比其組成為銅62～68％，鎳0.05～0.15％，鎂0.001～0.01％，混合稀土Re 0～0.15％，余量為鋅以及其它不可避免的雜質(zhì)，且雜質(zhì)在整個合金中的含量≤0.3％，雜質(zhì)中的其中一種元素錫在整個合金中的含量≤0.05％。采用上述配比后，本發(fā)明可以提高表面光潔程度，降低裂紋、起皮、皺紋等缺陷，經(jīng)表面電鍍鎳后，色澤一致，外形美觀。
文檔編號C22C9/04GK101857927SQ20101020875
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者吳國華, 吳志毅, 宋武, 李柏洋, 錢新祥, 陳天立 申請人:紹興市越宇銅帶有限公司