科创中国
新基建用高性能铜合金带材关键技术开发及产业化
发布时间: 2024-09-26
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术,新材料产业,科学研究和技术服务业,新材料
成果介绍
该项目通过低Co含量合金设计和成分多组元综合优化，开发了具有自主知识产权的Cu-Ni-Co-Si系合金，突破了国外专利成分限制；开发了坯料高均匀、低残余应力半连续铸造技术，在国内首次实现了大规格（620mm×190mm）铸锭的规模化生产；创新开发了基于织构和表面质量调控的高温在线快速固溶处理技术，破解了高温环境下带材板型与残余应力难以协同控制技术难题，显著提升了带材的折弯成型性能和宏观板形质量，建成了1条年产1万吨高性能低成本Cu-Ni-Co-Si系合金带材生产线，产品实现了国产化替代，在高端弹性元件和引线框架等新基建重点领域得到了大规模工业化生产和应用，项目整体技术达到国际先进水平，其中90°横纵向折弯性能和残余应力达到国际领先水平。该项目产品产生的经济效益显著，累计销售额达1.56亿元。该项目通过行业优势资源整合和协同创新，突破了国外知识产权制约、技术和产品封锁，实现了自主保障，促进了铜加工行业的技术进步和产业升级，改变了高端制造业铜合金材料依赖进口、受制于人的局面，为我国新基建发展和建设提供关键材料支撑。
成果亮点
高性能铜合金的成分设计准则与组织性能控制机理。基于材料基因工程的研究方法，创新性地提出了铜镍硅钴合金微量添加的“定域梯度分布调控”高通量组合制备模式，结合高通量表征，明确了高性能铜合金设计准则，根据不同应用场景的具体需求，开发了系列具有完全自主知识产权的铜镍（钴）硅合金，突破了国外知识产权壁垒。
大规格低应力铜镍（钴）硅合金铸锭铸造技术。采用数值模拟和试验验证相结合的方式，创新性设计出分体式冷却结构的结晶器，开发了二次缓慢冷却的铸造工艺，实现国际领先的620mm×190mm半连续铸锭生产。
低应力宽幅带材变热处理工艺-微观组织-力学/电学-成型性能协同控制技术。立足于在线立式高温固溶处理炉，解决了铜镍（钴）硅系合金溶质原子固溶程度与表面质量/晶粒尺寸/织构协同控制问题；通过形变热处理，获得了拥有弥散分布纳米级析出相、细小晶粒组织以及立方织构的微观组织形态，实现了折弯性能/残余应力控制国际领先的高性能铜镍（钴）硅合金带材批量生产，满足了华为、比亚迪等企业对宽幅带材的使用需求。
团队介绍
项目完成人：黄国杰、胡明烈、马吉苗、刘峰、马万军、米绪军、彭丽军、吴小龙、郭宏
项目完成单位：宁波兴业盛泰集团有限公司、有研工程技术研究院有限公司、宁波兴业鑫泰新型电子材料有限公司
成果资料
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