本發(fā)明涉及熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抑制界面脆性相生成的銅鋁復(fù)合帶材中間退火工藝。

背景技術(shù)：

銅鋁復(fù)合帶是指在鋁的表面包覆一層銅，使銅和鋁界面實(shí)現(xiàn)良好冶金結(jié)合的一種復(fù)合材料。銅鋁層狀復(fù)合材料不僅具有銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好、接觸電阻低和外表美觀等優(yōu)點(diǎn)，而且具有鋁的質(zhì)輕、耐腐蝕、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢。以銅鋁復(fù)合帶代替應(yīng)用面特別廣、需求量特別大的紫銅帶，在電力和信號(hào)傳輸?shù)阮I(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。因此，開發(fā)適合工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的高效、低能耗復(fù)合技術(shù)，制備銅鋁復(fù)合帶新型材料，無疑將會(huì)給我國迅速發(fā)展的電子、電力、機(jī)械制造等工業(yè)領(lǐng)域提供理想的新產(chǎn)品，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且對于合理利用資源，保證國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的社會(huì)效益。

銅鋁復(fù)合帶材經(jīng)過軋制等加工變形后，產(chǎn)生了加工硬化現(xiàn)象，強(qiáng)度和硬度顯著增強(qiáng)，而塑性和韌性急劇降低，在繼續(xù)加工時(shí)會(huì)發(fā)生開裂等現(xiàn)象。這時(shí)就需要對復(fù)合帶進(jìn)行中退火處理，目的是在于消除拉拔產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象和殘余應(yīng)力，使材料的塑性得到很好的恢復(fù)，軟化組織，便于后續(xù)加工，使Cu/Al界面能夠更好的擴(kuò)散，達(dá)到更好的冶金結(jié)合。

然而在退火過程中，由于擴(kuò)散的產(chǎn)生，在界面上容易生成層狀的脆性相，即銅鋁金屬間化合物。這些脆性相幾乎沒有塑性，在后續(xù)加工的過程中容易破碎并產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致界面開裂或銅層的破裂。因此，在退火時(shí)應(yīng)盡量抑制這些界面脆性相的生成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種抑制界面脆性相生成的銅鋁復(fù)合帶材中間退火工藝，在適宜溫度下對銅鋁復(fù)合帶材進(jìn)行退火處理，消除加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和加工硬化，并抑制界面脆性相的產(chǎn)生，從而便于后續(xù)的加工。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種抑制界面脆性相生成的銅鋁復(fù)合帶材中間退火工藝，包括以下步驟：將加工制備的銅鋁復(fù)合帶材放入退火爐中，對爐內(nèi)抽真空，以3～10℃/s的升溫速率，使銅鋁復(fù)合帶材的退火溫度升至150～300℃，保溫20～90min，進(jìn)行中間退火，隨后通入氮?dú)膺M(jìn)行快速冷卻至50℃以下，出爐。

根據(jù)以上方案，所述退火溫度為180～250℃。

根據(jù)以上方案，所述保溫的時(shí)間為30～70min。

根據(jù)以上方案，所述升溫速率為5～8℃/s。

根據(jù)以上方案，所述鋁復(fù)合帶材包括純銅-純鋁復(fù)合帶材、銅合金-純鋁復(fù)合帶材、純銅-鋁合金復(fù)合帶材、銅合金-鋁合金復(fù)合帶材等。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明使用了較低的退火溫度，在一定的退火時(shí)間內(nèi)，抑制了界面脆性相的產(chǎn)生，銅發(fā)生了回復(fù)，鋁發(fā)生了再結(jié)晶，消除了部分內(nèi)應(yīng)力，有利于銅鋁復(fù)合帶材的后續(xù)加工。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明。

實(shí)施例1：

本發(fā)明提供一種抑制界面脆性相生成的銅鋁復(fù)合帶材中間退火工藝，包括以下步驟：將軋制加工制備的厚0.5mm、寬50mm的純銅-純鋁-純銅三層結(jié)構(gòu)復(fù)合卷狀帶材(銅的總比例為20％)放入快速退火爐中，對爐內(nèi)抽真空，以5℃/s的升溫速率，使銅鋁復(fù)合帶材的退火溫度升至200℃，保溫60min，進(jìn)行中間退火，隨后通入氮?dú)膺M(jìn)行快速冷卻至50℃以下，出爐。

退火處理后銅鋁復(fù)合帶材的鋁開始發(fā)生再結(jié)晶，銅發(fā)生了回復(fù)，消除了部分缺陷和內(nèi)應(yīng)力，由于退火溫度低，界面上沒有脆性的金屬間化合物產(chǎn)生，不會(huì)破壞復(fù)合帶材的整體結(jié)構(gòu)，在后續(xù)軋制時(shí)，順利地軋制到0.1mm成品尺寸。

實(shí)施例2：

本發(fā)明提供一種抑制界面脆性相生成的銅鋁復(fù)合帶材中間退火工藝，包括以下步驟：將厚1.3mm、寬40mm的純銅-純鋁雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合卷狀帶材(銅的總比例為20％)，放入快速退火爐中，對爐內(nèi)抽真空，以8℃/s的升溫速率，使銅鋁復(fù)合帶材的退火溫度升至250℃，保溫80min，進(jìn)行中間退火，隨后通入氮?dú)膺M(jìn)行快速冷卻至50℃以下，出爐。

退火處理后銅鋁復(fù)合帶材的界面上沒有明顯的金屬間化合物出現(xiàn)，在后續(xù)軋制時(shí)，順利地軋制到0.35mm成品尺寸。

實(shí)施例3：

本發(fā)明提供一種抑制界面脆性相生成的銅鋁復(fù)合帶材中間退火工藝，包括以下步驟：將厚1.5mm、寬50mm的純銅-鋁鎂合金雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合卷狀帶材(銅的總比例為30％)，放入快速退火爐中，對爐內(nèi)抽真空，以5℃/s的升溫速率，使銅鋁復(fù)合帶材的退火溫度升至250℃，保溫60min，進(jìn)行中間退火，隨后通入氮?dú)膺M(jìn)行快速冷卻至50℃以下，出爐。

退火處理后銅鋁復(fù)合帶材的界面上沒有明顯的金屬間化合物出現(xiàn)，在后續(xù)軋制時(shí)，順利地軋制到0.35mm成品尺寸。

對比實(shí)施例1：

將軋制加工制備的厚0.5mm寬50mm的純銅-純鋁-純銅三層結(jié)構(gòu)復(fù)合卷狀帶材(銅的總比例為20％)放入快速退火爐中，對爐內(nèi)抽真空，以5℃/s的升溫速率，使銅鋁復(fù)合帶材的退火溫度升至350℃，保溫60min，進(jìn)行中間退火，隨后通入氮?dú)膺M(jìn)行快速冷卻至50℃以下，出爐。

退火處理后銅鋁復(fù)合帶材的界面上產(chǎn)生了明顯的2.5μm厚的脆性金屬間化合物擴(kuò)散層，破壞復(fù)合帶材的整體結(jié)構(gòu)，在后續(xù)軋制時(shí)，盡管銅鋁都發(fā)生了再結(jié)晶，兩種基體材料的塑性得到了完全的恢復(fù)，但由于脆性相幾乎沒有塑性，在軋制時(shí)發(fā)生破碎，產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致銅鋁界面的開裂和分離。

以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者同等替換，但不脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改和局部替換均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。