C19400是什么材质的合金

如题所述

相比于Cu-Ni-Si和Cu-Cr-Zr系引线框架用铜合金,Cu-Fe-P系合金在开发成熟度、综合性价比、应用广泛性等方面都具有显著的优势,因而占据了整个引线框架材料用量的65%以上,其中,析出强化型C19400合金又是Cu-Fe-P系中最具代表性的合金品牌[1]。

过去的30年,国产C19400铜合金精密带材不仅产能小,而且产品表面质量、力学性能等较难满足市场要求,因而国内消费主要依靠进口。自2008年大卷重、高控制精度、工艺功能较为完备的国产现代化铜板带热轧机组研制成功以来(解决了在线高温固溶处理技术难题)

C19400合金成分及性能

C19400合金是在铜中加入Fe、Zn、P等低固溶度元素,属典型的析出强化型合金。根据合金元素及第二相在基体中的溶解度随温度的降低而减少的基本条件,利用热加工终了温度进行固溶处理,在随后的变形过程中将消除加工硬化退火和时效析出处理结合起来,使第二相尽可能得以充分的析出,进而提高合金的强度与导电率。

由Cu-Fe相图可知,在835℃时,面心立方的-Fe转变为体心立方的-Fe,此时最大的固溶度达到4.0%。室温下,Fe几乎不溶于Cu中,以-Fe形式析出,如果有P存在,可以生成细小的Fe2P或Fe3P,从铜基体中析出,能够对合金起到细晶强化的作用[2]。

微量合金元素的添加,能有效改善C19400的性能,但加入量要进行合理控制[3]。C19400合金化学成分及力学性能见表1。

表1 C19400合金化学成分及力学性能

Table 1 Chemical composition and mechanical properties of C19400 alloy

C19400热轧工艺特点

2.1 工艺流程

相比于紫铜、黄铜等铜及铜合金,C19400比较显著的特征是需要热轧后进行高温固溶处理。利用现代化铜板带热轧机组生产C19400的工艺流程为:铸锭再加热→铸锭出炉→热锭传送→铸锭对中→氧化皮吹扫→轧边辊轧边→多道次热轧→高温固溶处理→头尾矫直→带材冷却降温→空气吹扫→液压剪切头尾→带材卷取→料卷运输。

2.2 熔炼铸造

含Fe2.1~2.6%的C19400铜合金熔点为1090℃,固相线为1084℃,因而其液-固相区域较窄。一般铜液温度控制在1150~1190℃为宜,同时应采用较低的铸造速度。铸造时,随温度的降低,会析出一定量的二相粒子(-Fe、Fe2P、Fe3P混合物)。二相粒子能够阻碍位错的运动,并对晶界起钉扎作用,使晶粒不会明显长大,但应对二相粒子的大小、形状、分布进行控制,以使合金的高温性能好,利于热轧开坯。若铸锭冷却速度快,析出的第二相聚集长大,呈粗大的树枝状和针状分布,使材料各向异性,造成高温时材料的横向性能差,变形时合金易产生沿晶断裂尤其是热轧开裂现象。

2.3 铸锭再加热

在C19400铸锭热轧前,应进行再加热,使内部元素扩散,降低铸造应力,利于热轧开坯。再加热温度一般低于固相线温度约100~200℃,但应能保证最难溶二相粒子的完全固溶。根据Cu-Fe 合金相图,C19400铸锭加热温度一般控制在930~980℃范围内,加热与保温时间正比于铸锭厚度而控制在3~5个小时内。

炉生一次氧化皮是C19400铸锭加热后表面最主要的氧化层。对C19400铸锭的加热温度、加热与保温时间、炉内气氛尤其是含氧量等进行有效控制可以减少铸锭表面的氧化皮厚度。生产时,现场采用表2中的工艺参数,有效保证了C19400的开轧、终轧温度,并减少了炉生一次氧化皮的厚度。

图1 C19400铜合金带材热轧

Fig. 1 Hot rolling of C194 00alloy strip

C19400特殊的工艺需求给热轧机组提出了较高的要求,因此,在设备细节设计上考虑较为周到:

(1)C19400铸锭出炉后热辐射温降约0.8~1.1℃/s,如要保证30℃以内的温降,铸锭出炉后的运输时间应保证在30s以内。通过减少加热炉到轧机的距离、改进铸锭出炉的方式,以及提高运输辊道速度等方法都有效满足了C19400开轧温度的需求;

(2)在轧边辊设置上,改变以往线外大立辊的模式,在轧机内机前机后都设置了C型结构的轧边辊。在对边部质量进行控制、限制宽展的同时,参与轧制过程使带材形成后张力,进而有效改善了带材的板形;

(3)为了减少带材温降,轧辊采用盒式冷却,减少了溅落到带材表面的乳液,同时也提高了带材的表面质量。

C19400铸锭热轧后要进行在线高温固溶处理,带材终轧温度最低不能低于710℃,而固溶处理后的温度应控制在300℃以下。所以,在热轧机组最高轧制速度在150~180m/min的前提下,如何保证C19400高于710℃的终轧温度就显得非常关键。其解决途径有:(1)提高热轧开轧温度;(2)减少轧制道次;(3)在线加热或保温。但加热温度的提高不能是无限制的,或者会导致过热、过烧,严重时无法热轧;而在线加热保温一般为炉卷轧机所使用的工艺。因而,铜板带热轧机组在实际应用时,只能在保证开轧温度的情况下,通过减少轧制道次,尽量提高轧制速度(会增大轧制力)的方式来进行C19400的控轧控温。

为了提高生产效率、减少带材温降、大压下充分破碎再结晶晶粒,机组在前期11道次试轧、9道次试轧基础上能够实现对210×620×8000mm规格的C19400大铸锭进行7道次大压下高速轧制,这在大铸锭铜板带生产工艺领域具有极其重要的意义:

(1)体现了机组的较高控制能力;

(2)突破了铸锭咬入工艺技术难题;

(3)大压下能充分破碎再结晶晶粒,进而达到细化晶粒的目的;

(4)减少了轧制时间,能够降低铸锭及带材表面的氧化层厚度;

(5)单个铸锭实际生产时间可以节省5min左右,提高了生产效率;

(6)节能降耗并减少人工时,有效降低产品的生产成本。

经过优化后的C19400大铸锭7道次轧制规程见表3。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2024-01-20

KFC C19400 引线框架用电子铜带C19400合金(LED专用材料)

秉争实业产品概述:由铜-铁-磷、铜-镍-硅及铜-铬-锆系列合金。具有良好的导电导热性能,同时兼具较高的强度、硬度,高耐软化温度及耐蚀性、耐应力腐蚀等。带材精度高、板型良好、无残余应力,用于电子工业接插件及大规模集成电路引线框架材料等。

第2个回答  2024-01-20
C19400属于铁青铜合金。
KFC铁青铜合金相当于C19210或CuFe0.1P
抗拉强度:350-550Mpa;
硬度:HV120-160;
导电率:导电率>60%IACS;
高软化点:470℃以上;
耐蚀性好;膨胀系数与硅片、陶瓷或玻璃相匹配,以保证获得气密性封装;焊接性能良好。
主要用于集成电路、微电子、LED、计算机等行业,在集成电路内部起着支撑芯片、连接电路和散热的作用,是集成电路的关键部件。