CN102489508A - 钼铜合金箔片的交叉轧制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钼铜合金箔片的交叉轧制方法，将0.8～4mm厚的钼铜合金烧结板坯进行多道次冷轧，当轧制变形量在60～90%时，进行90°交叉轧制，变形量仍然控制在60～90%以内，然后对交叉轧制箔片进行退火，退火温度为600～850℃。根据产品厚度需要，可对退火后的坯料继续进行交叉轧制，每次退火前进行一次交叉轧制。本发明可有效解决单向轧制过程中出现的表面龟裂问题，减少了退火次数，能制备出厚度为0.02～0.1mm厚的高致密度钼铜合金箔片，该方法具有对设备要求低、生产效率高、能耗低等优点，适于大批量生产，适用于钼铜合金箔片的轧制。
Description
技术领域
本发明涉及压力加工技术领域，尤其是钼铜合金箔片的交叉轧制方法。
背景技术
钼铜合金是由体心立方的钼和面心立方的铜所组成的既不固溶也不形成金属间化合物的两相混合组织，被称为“假合金”。该合金既有钼的高强度、低膨胀系数，又综合了铜的高导电、高导热等特性，因此钼铜合金被广泛应用作电子封装材料和热沉材料。
由于常规烧结工艺很难得到高致密度的钼铜合金，因此需要对烧结坯进行变形加工，轧制是一种有效提高钼铜合金致密度和性能的变形方法。现有技术中关于钼铜合金的轧制工艺的公开较少。郑秋波等人研究了70Mo-Cu合金室温轧制变形行为（《70MoCu合金室温变形行为与断裂机制》，《稀有金属》2007，31（2）：142-147；郑秋波，姜国圣，王志法），其采用熔渗法制备了70Mo-Cu试样，然后进行室温冷轧。钼颗粒沿着变形方向被拉长为窄长条形，相应钼颗粒之间的铜相也被挤压成条状；随着变形量的增加，铜相的变形受到阻碍，钼颗粒开始变形，两者协调变形至一定程度后，钼颗粒与黏结相铜的界面开始出现分离，两相界面脱开而萌生微裂纹，最终导致开裂。韩胜利等对70Mo-Cu合金室温变形的研究（《Mo-30Cu合金室温变形组织》，《北京科技大学学报》，2009，31（3）：347-351；韩胜利，宋月清，崔舜），结果也表明：随着变形量的增大，合金容易产生裂纹而开裂。针对钼铜合金在轧制过程中因变形量大导致的开裂问题，可采用中途退火的方式来解决，即冷轧到一定变形量裂纹未出现前，对轧制片及时进行退火，然后继续轧制。退火工步延长了加工周期，增加了能耗。中国专利“钼铜合金薄板的冷轧方法---CN101862752A”公开了一种钼铜合金薄板的冷轧方法，由于该方法未能解决单向轧制过程中出现的开裂问题，因而只能制备0.05mm以上的钼铜合金薄板，不能加工厚度薄于0.05 mm以下的箔片。
发明内容
本申请人针对上述现有轧制方法难以生产厚度在0.05 mm以下的钼铜合金箔片的缺点，提供一种工艺合理的钼铜合金箔片的交叉轧制方法，既减少或避免了冷轧过程中的中间退火，降低了能耗，又缩短了生产周期。
本发明所采用的技术方案如下：
一种钼铜合金箔片的交叉轧制方法，对钼铜合金烧结坯料在室温下进行多道次冷轧，包含以下步骤：
（I） 对坯料先进行一个方向的轧制；
（II） 当步骤I轧制的变形量达到60～90%时，改变钼铜合金的轧制方向，即将坯料旋转90°，形成与步骤I中相正交的方向，进行轧制；
（III） 当步骤II轧制的变形量达到60～90%时，对坯料进行退火；
（IV） 重复步骤I至III，直至轧制至需要的厚度。
其进一步特征在于：所述钼铜合金烧结坯料厚度为0.8～4 mm，所述钼铜合金箔片厚度为0.02～0.1 mm。
轧制时轧辊转速为1～20 r/s，道次压下量在0.001～0.3 mm，且随着坯料厚度的减小，道次压下量相应减小。
退火在600～850 ℃的氢气或真空炉中进行。
本发明的有益效果如下：
本发明可有效解决单向轧制过程中出现的表面龟裂问题，减少了退火次数，能制备出厚度为0.02～0.1mm厚的高致密度钼铜箔片，本发明对设备要求低、生产效率高、能耗低，适于大批量钼铜合金箔片的轧制。
具体实施方式
本发明通过对厚度为0.8～4 mm的钼铜合金烧结坯在室温下进行多道次冷轧，轧辊转速为1～20 r/s；道次压下量在0.001～0.3 mm之间，随着坯料厚度的减小，道次压下量相应减小。
一般来说，当总变形量超过90%时，如果继续轧制，铜相和钼相由于单向受力而出现分离现象，导致材料开裂和表面龟裂，传统方法则是经过退火来消除龟裂。而本发明则在变形量为60～90%时改变钼铜合金的轧制方向，即将坯料转90°进行横向轧制，即与之前的轧制方向进行正交交叉。这样不仅使材料中的铜相和钼相改变了分布状态，还减少了一次退火带来的加工周期延长和能耗增加。当换向后的轧制变形量为60～90%时，再在600～850 ℃的氢气或真空炉中进行退火，然后继续对坯料进行轧制，退火后轧制方向和退火前的可以相同，也可以交叉。当变形量为60～90%时，再交叉轧制，然后退火，如此反复至获得产品所需的厚度。期间，随着变形量的增加，轧制坯的长宽尺寸均在增加，可以视情况进行适当裁减，以便于后续的轧制加工。
实施例1
将4 mm厚的85Mo-Cu合金烧结板坯进行多道次冷轧，其道次压下量为0.2～0.25 mm，轧辊转速为5 r/s；当厚度约1.6mm时（变形量约为60%），将板坯进行横向轧制，道次压下量为0.06～0.12 mm，转速为8 r/s，轧制到厚度为0.6 mm（变形量约为62.5%），在800 ℃的氢气保护气氛下退火。将退火后的轧制片裁剪后继续进行冷轧，轧制方向与退火前轧制方向相同，道次变形量为0.03～0.08mm，轧辊转速为12 r/s，当厚度约0.24mm时（轧制变形量约60%），再次换向进行轧制，道次变形量为0.002～0.01 mm，轧机转速为12 r/s，直至轧制到厚度为0.1 mm的85Mo-Cu箔片。在800 ℃的氢气保护气氛下对轧制箔片退火。对退火后交叉轧制箔片进行密度测试，其相对密度达到99.9%。
实施例2
将2 mm厚75Mo-Cu合金烧结板坯进行多道次冷轧，其道次压下量为0.15～0.2 mm，轧辊转速为8r/s；当变形量约80%时，进行换向交叉轧制，道次压下量为0.002～0.008 mm，轧辊转速为12 r/s。轧制到厚度为0.08 mm。将轧制箔片在750 ℃的氢气保护气氛下退火。对退火后交叉轧制箔片进行密度测试，其相对密度达到99.9%。
实施例3
将1 mm厚70Mo-Cu合金烧结板坯进行多道次冷轧，其道次压下量为0.01～0.03mm，轧辊转速为12 r/s。当变形量约80%时，沿长度方向进行裁剪，然后进行换向交叉轧制，道次压下量为0.001～0.004 mm，轧辊转速为15 r/s。轧制到厚度为0.04 mm。将轧制箔片在700 ℃的氢气保护气氛下退火。对退火后交叉轧制箔片进行密度测试，其相对密度达到100%。
实施例4
将0.8 mm厚的80Mo-Cu合金烧结板坯进行多道次冷轧，道次变形量为0.01～0.04 mm，轧辊转速为15r/s。当变形量约为80%时，进行换向交叉轧制，道次变形量减小为0.001～0.003 mm，转速不变，直至轧制到0.03 mm厚。将轧制箔片在750 ℃的氢气保护气氛下退火,对退火后交叉轧制箔片进行密度测试，其相对密度达到100%。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。
Claims (4)
1.一种钼铜合金箔片的交叉轧制方法，对钼铜合金烧结坯料在室温下进行多道次冷轧，其特征在于包含以下步骤：
（I）对坯料先进行一个方向的轧制；
（II）当步骤I轧制的变形量达到60～90%时，改变钼铜合金的轧制方向，即将坯料旋转90°，形成与步骤I中相正交的方向，进行轧制；
（III）当步骤II轧制的变形量达到60～90%时，对坯料进行退火；
（IV）重复步骤I至III，直至轧制至需要的厚度。
2.按照权利要求1所述的钼铜合金箔片的交叉轧制方法，其特征在于：所述钼铜合金烧结坯料厚度为0.8～4 mm，所述钼铜合金箔片厚度为0.02～0.1 mm。
3.按照权利要求1所述的钼铜合金箔片的交叉轧制方法，其特征在于：轧制时轧辊转速为1～20 r/s，道次压下量在0.001～0.3 mm，且随着坯料厚度的减小，道次压下量相应减小。
4.按照权利要求1所述的钼铜合金箔片的交叉轧制方法，其特征在于：退火在600～850 ℃的氢气或真空炉中进行。
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