CN112877600B

CN112877600B - 一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料及其制备方法

Info

Publication number: CN112877600B
Application number: CN202110035499.XA
Authority: CN
Inventors: 冯丹竹; 张宏亮; 于明光; 胡筱璇; 王婷
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2021-01-12
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2022-05-20
Anticipated expiration: 2041-01-12
Also published as: CN112877600A

Abstract

本发明提供了一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料及其制备方法，所述双金属复合材料中基板为钢板，铜合金板附着在钢板表面；所述铜合金板附着在钢板的一面或两面。所述铜合金中Fe/P＝9～12。所述铜合金板与钢板的厚度比为1：(3.4～5.6)；制备方法，具体工艺包括钢板预处理、预热、固液复合、复合板坯均匀化处理、热轧、矫直、冷轧、退火；应用本发明生产的复合材料截面硬度161～185HV，截面硬度差≤24HV，抗拉强度为560～590MPa，A≥11％，复合界面剪切强度410～430MPa，导电率达到21％‑24％IACS，弯曲检验均合格，满足接插件、弹性元件、电连接结构件等的技术要求，同时具有良好的耐摩擦磨损性能。本发明的双金属复合材料在电子电力领域具有广阔的应用前景。

Description

一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料及其制备方法

技术领域

本发明属于金属材料生产领域，尤其涉及一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料及其制备方法。

背景技术

近年来，具有较高强度的铜合金，其导电导热性好，加热、钎焊和耐蚀性能优良，己逐步替代银铂合金及FeNi合金等，在电子电力领域中的微电子和半导体集成电路中作为引线框架，在集成封装电路中既是引线又是支撑骨架；而且各种局部网络、计算机及其他硬件特别是连接件等，都需要铜合金。但是铜合金在机械强度、耐磨损等性能方面不如钢质材料，且价格高昂，因此采用兼顾导电性及机械强度的铜-钢双金属复合材料成为电子电力领域的发展趋势。

目前，国内外一些专家学者致力于铜-钢双金属的研究，一方面减少贵重金属Cu的使用，另一方面提高复合材料的性能。申请号为200910044854.9的发明《铋青铜-钢复合材料双金属轴承材料及其制造方法》中基层采用碳素钢为材料，表层为铋青铜合金，铋青铜合金烧结在碳素钢表面。采用粉末冶金烧结法原理把铋青铜合金烧结在碳素钢材料表面。但是烧结的双金属复合材料孔隙率大，力学性能差，承载能力和抗冲击性较差，使用寿命较短。

申请号为200910162920.2的发明《一种铜钢复合材料及其制备方法》公开的技术方案中复合材料得化学成分配比为：Cu 10％～15％，钢85％～90％，其结构为铜与钢复合为一体。将铜与钢带通过表面处理后，经冷轧轧制成高精度钢带和高精度铜带；经过表面清洗后，去除表面残留物，脱脂，经冷轧机轧制成高精度铜钢复合带，并进行退火，其不足之处在于。采用冷轧轧制复合的方法生产效率低，且成功率较低，产品易分层。

申请号为01107029.3的发明《生产铜钢复合材料的等温熔接法》中公开的技术方案为首先将保护剂加入没有钢芯棒的复合坯料的钢芯棒与外壁间隙中，然后将电解铜加入复合坯料的料斗内；将加料后的复合坯料放入已经升温的井式电炉内，加热至1130～1150℃，待电解铜全部熔化后，电炉从底部开始逐段断电，使复合坯件从底向上顺序冷却。不足之处在于，其生产双金属复合材料受生产装备限制，尺寸有限，且不能大规模生产。

申请号为200910306947.4的发明《铜钢复合构件的感应熔铸连接方法》解决了现有钎焊方法焊后工件气密性差、接头抗拉强度低的问题；其不足之处在于，采用感应熔铸方法，使复合构件中抗拉强度可达232MPa,但应用具有局限性，产品仅用于铜钢复合构件的连接。

申请号为201210188109.3的发明《一种铜钢复合板材的生产方法》中采用表面清理-毛化处理-喷涂结合层-轧制-退火-平整、抛光等步骤进行双金属复合材料的生产，其不足之处在于，该方法对钢和铜表面粗糙度要求较高，且需喷涂结合层，不仅过程繁琐，生产效率低，且易造成结合界面不均匀。

申请号为201710630328.5的发明《一种焊接式铜钢复合冷却壁制作方法》中首先对铜板和钢板进行预处理：切割处理、除锈、打磨抛光、整平和弯曲，随后在惰性环境、高温、高压条件下，将铜板和钢板预处理过的板面相对，边轧制边进行跟踪焊接，形成铜钢复合冷却壁坯体，最后进行后续加工。其不足之处在于，该发明采用边轧制边进行焊接，难度较大，很难在大生产中同步进行，实施困难。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料，通过铜合金及钢的合金成分配以适当工艺，并兼顾成本及使用性能，使复合材料具有高导电性、高强度硬度，较高的剪切强度，良好的耐摩擦磨损性能及高效的生产流程。

本发明目的是这样实现的：

一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料，所述双金属复合材料中基板为钢板，铜合金板附着在钢板表面；所述铜合金的成分按重量百分比计如下：Cr：0.40％～0.50％，Zr：0.20％～0.30％，Fe：0.20％～0.30％，P：0.02％～0.03％，Y：0.01％～0.02％，Sc：0.01％～0.02％，余量为Cu及不可避免杂质；所述钢的成分按重量百分比计如下：C：0.10％～0.19％，Si：0.40％～0.50％，Mn：1.00％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.015％，Cr：0.20％～0.30％，Cu：0.15％～0.25％，Ni：0.25％～0.35％，其余为Fe及不可避免杂质。

本发明双金属复合材料由铜合金板和基板钢板复合而成，所述铜合金板附着在钢板的一面或两面。

进一步，所述铜合金中Fe/P＝9～12。

所述铜合金板与钢板的厚度比为1：(3.4～5.6)。

进一步，所述双金属复合材料截面硬度161～185HV，截面硬度差≤24HV，抗拉强度Rm为560～590MPa，伸长率A≥11％，复合界面剪切强度410～430MPa，导电率达到21％-24％IACS。

本发明中复合双金属材料中铜金属层在Cu-Cr-Zr-Fe合金中添加微量的稀土元素，可净化熔体，细化合金得晶粒，使导电率和强度硬度同时提升，Y和Sc共同作用，效果显著。

本发明复合双金属材料中铜合金成分设计理由如下：

Cr：本发明中Cr元素可形成弥散分布的沉淀相，一方面产生弥散强化效果，提高铜合金强度，一方面可形成合金钝化层，弥散分布的Cr相与位错缠结，阻碍离子扩散的通道，可从一定程度上组织腐蚀的发生，提高合金的耐腐蚀性能。但Cr含量过多会使铜合金导电性略有下降，本发明通过后续固溶时效处理，使导电性大幅提升，弥补材料强度提高带来的负面影响，因此本发明选择加入Cr：0.40％～0.50％。

Zr：细小的富Zr颗粒沿晶界析出，且分布均匀。析出相在晶界处起到了钉扎的作用，极大地减小晶间滑动，提高合金的抗软化温度和高温力学性能。此外，Zr可提高析出Cr颗粒的形核率，使析出相更细小且弥散分布程度更高。但Zr含量过高会降低合金导电率，因此本发明选择加入Zr：0.20％～0.30％。

Fe：本发明中的Fe一部分固溶于铜合金基体中，起到强化作用，极大提高了合金的强度，一部分Fe可形成极细的质点，分布于合金溶液中，成为α晶粒的非自发晶核，进而使合金晶粒细化。但Fe元素含量过高，明显恶化导电率。因此本发明选择加入Fe：0.20％～0.30％。

P：本发明辅助添加微量P元素，可适量减少固溶在基体中的Fe元素的含量，在不损失合金强度的情况下明显改善电导率，因此除控制P含量0.02％～0.03％，当控制Fe/P＝9～12效果更好。

Y、Sc：本发明中加入Y、Sc可使铜合金导电率及强度硬度同时提升，一方面稀土合金元素优先与杂志元素反应，形成高熔点且高温下极其稳定的金属间化合物。这些化合物由于较低的密度在浇注过程中易被清除，因此稀土净化作用有效提高合金强度和导电率。另一方面，加入稀土元素使Cu-Cr-Zr-Fe合金晶粒尺寸更小，晶粒尺寸约小，强度越高。在固溶时，Cr和Zr原子的扩散距离更短，固溶效果更好，Cr和Zr原子分布更加均匀，在后续时效过程中易形成弥散细小的析出相。Y、Sc元素同时作用，较单一稀土元素加入效果显著。

此外Sc可与Zr形成尺寸小，与基体共格良好的质点相，使Sc微合金作用增倍。这样可增大合金在滑移变形时的临界应力，从而提高铜合金抵抗塑性变形的能力，减少合金在摩擦磨损过程中的塑性变形，减少裂纹生成，提高合金摩擦磨损性能。Y和Sc复合作用下使析出相弥散分布在基体中，摩擦表面承受载荷时分布更加均匀，避免出现载荷集中现象，进而避免某些部位因磨损严重出现裂纹，恶化摩擦环境，从而提高摩擦磨损性能。因此本发明选择加入Y：0.01％～0.02％，Sc：0.01％～0.02％

本发明复合双金属材料中钢成分设计理由如下：

C：钢中的碳一部分进入钢的基体中引起固溶强化。另外一部分碳将和合金元素中的碳化物形成元素结合成合金碳化物。钢中碳可提高该种电子电力用钢的硬度，抗拉强度和屈服强度，该种钢的抗磨损性能随C含量的增加而提高，但是过多的碳会降低其塑性，因此本发明选择加入C含量为：0.10％～0.19％。

Si：Si可提高该种电子电力用钢屈服强度和疲劳强度。当处在强氧化介质中时，Si可以提高钢的耐蚀性。但随着Si含量的增加，球化的碳化物尺寸变大，间距增加，降低其塑韧性及延展性。因此，本发明选择加入Si含量为0.40％～0.50％。

Mn：是钢中的固溶强化元素，细化晶粒，提高淬透性，钢中含有Mn可以改变钢在凝固时所形成的氧化物的性质和形状。同时它与S有较大的亲合力，可以避免在晶界上形成低熔点的硫化物FeS。此外可显著提高该种钢的宏观硬度，使抵抗外力变形的能力变强，在磨损过程中能够对碳化物粒子提供有力支撑，促进提高材料的耐磨性。但含量过高将影响钢的塑性，因此本发明选择加入Mn含量为1.00％～1.60％。

P、S：S以MnS的形式分布于钢中，MnS在热轧过程中沿着轧制方向伸长，使得硫易切削钢的横向力学性能显著降低，加剧了钢材的各向异性。同时S对耐蚀性能有害，使焊接性能恶化。P虽能适量提高铁素体硬度，改进钢的表面光洁度和切削性能，但钢中P过高会增加冷脆，而且S、P过多会影响钢的均质性及纯净度。因此本发明选择加入P≤0.015％，S≤0.015％。

Cr：铬对电子电力用钢的耐磨性、强度硬度、耐蚀性能都有有利的影响。铬一部分固溶到基体起到固溶强化作用，另一部分与碳结合形成碳化物。该种碳化物均匀弥散分布于钢中，且较基体更硬，能显著提高材料的耐磨性，此外Cr可提高铁－铬合金的淬透性，能使钢钝化并赋予良好的耐蚀性和不锈性。因此本发明选择加入Cr：0.20％～0.30％。

Cu：本发明中Cu在钢中可与摩擦表面起到润滑作用，促进热流出，均匀分散到钢基质中，防止表面运行中火花产生的加速磨损。加入Cu可在钢的腐蚀层与富集层之间形成紧密的薄氧化铜中间层，形成双层结构的锈层，提高耐蚀性。此外，当到达一定时效温度时，会析出细小的富Cu相，这些富Cu相与基体共格弥散分布于基体中，提高钢的强度及硬度，有利于提高钢的摩擦磨损性能。但Cu含量过高不仅浪费Cu还会引起热脆性，因此本发明中选择加入Cu：0.15％～0.25％。

Ni：可提升钢的强度、淬透性和韧性，提高钢在还原介质中的耐蚀性能，提高Fe-Cr合金中的钝化倾向，提高钢的耐热及散热性能，同时使钢表面的铜富集层变为熔点超过1200℃铜镍富集层，抑制含Cu钢的热脆。因此本发明中Ni：0.25％～0.35％。

本发明技术方案之二是提供一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料的制备方法，具体工艺包括钢板预处理、预热、固液复合、复合板坯均匀化处理、热轧、矫直、冷轧、退火；

(1)钢板预处理：首先在钢板表面铣出凹槽，所述凹槽深度为3～5mm，将凹槽表面进行机械打磨、酸洗、水洗、干燥，使凹槽表面铁锈打磨掉使其露出光亮的新鲜金属面，同时也使钢板表面变得毛化粗糙，大大增加了铜合金和基体钢板之间的有效接触面积，有利于提高复合材料过渡界面的力学性能。随后对钢板进行脱脂处理，为了有效去除钢板表面的油污，将脱脂液加热至60℃～70℃对钢板表面进行脱脂处理，随后进行丙酮清洗，涂抗氧化剂后烘干备用。

(2)预热：将预处理后的钢板加热至850℃～900℃，将其置于石墨模具型腔中。钢板预热可保证铜合金在浇注过程中，液态铜合金与固态钢板之间存在一定的热量体积比，因为铜合金与钢板在复合时会发生元素扩散现象，较高的预热温度能够改善铜合金与基体钢板复合过程中的扩散反应条件，使得界面结合处原子具有足够的能量进行互扩散。优选预热过程采用惰性气体保护或真空保护。

(3)固液复合：在浇注开始前用惰性气体充满石墨模具型腔，降低含氧量，减少氧化。随后迅速将熔炼好的铜合金金属液浇注到预处理的钢板表面，浇注温度为1150℃～1200℃，之后空冷，空冷至铜合金侧温度为950℃～980℃时；取出浇注后坯料并立即在钢板底部喷冷却水冷却，直至浇注后坯料冷却至200℃～250℃，立即在铜合金侧涂抗氧化剂，防止铜合金氧化，随后空冷至室温，经后续机械加工制得铜钢双金属复合板坯。双金属复合材料铜合金板坯厚度为3～5mm，铜合金与钢的板坯厚度之比为1：(3～5)。

本发明中采用该种厚度要求一方面根据铜钢双金属的流动变形行为，在后续轧制过程中以获得较为均匀的金属流动；一方面由于交变电流通过导体时的电流将趋于导体表面流过的集肤效应，电流以较高的频率在导体中传导时，会聚集于导体表层，而非平均分布于整个导体的截面积中，因此根据本发明中材料所需强度及导电性确定该种厚度比例，以满足使用需求，发挥铜合金具有高强度、高导电、高导热等优点，同时采用钢弥补铜合金在机械强度、耐磨损等性能方面的不足，降低成本，产生较高的经济效益。

温度对促进原子扩散起主要作用，温度越高原子的热运动越激烈，原子在高温热源作用下被激活而进行迁移的几率就越大，在高温状态下原子在短时间内就可以获得足够的能量，偏离平衡位置进行迁移。本发明采用较高的铜合金浇注温度，使原子偏离平衡位置数目增多，各原子之间键合的几率越大，界面有效结合点迅速增加，使板坯复合界面宽度增加，界面结合强度增加。

本发明在浇注复合后对浇注后双金属坯料采用分段冷却的方法，一方面防止浇注复合后铜合金与钢板冷却速度慢，长时间处于高温段，使得晶粒长大，对材料剪切强度及抗拉强度产生不利影响，一方面提高冷却速度以减少氧化，减少复合板坯结合面处氧化物的产生同时提高生产效率，缩短复合材料制备周期。

(4)复合后板坯均匀化处理：均匀化处理温度为900℃～930℃，保温3～4h。浇注复合冷却后，由于较高的冷却速度使枝晶内部的合金元素分布不均匀，结晶开始阶段，冷却速度越高，熔融相和固相成分差异越大，合金元素偏析程度越大，经均匀化处理，合金和钢中偏析元素扩散至化学势稳态以减轻元素偏析。复合材料过渡层可进一步扩散，增强结合强度。优选均匀化处理过程中采用惰性气体保护或真空保护；防止铜合金氧化。

(5)热轧：开轧温度控制在890℃～920℃，本发明热轧温度控制在熔点较低的铜合金再结晶温度以上，第一道次控制压下率为15％～17％，铜/钢板坯厚度比、热变形温度及压下率综合作用对双金属复合材料的流动差异产生较大影响，采用该种厚度比、热轧温度及较大的首道次压下率可使结合界面变得平直，两侧金属间元素相互扩散增多，扩散距离较大，远离难变形区，进入易变形区，有利于金属间的协调变形，且首道次采用较大压下率可破碎铸态组织中的树枝晶，使复合处新生的结合界面增加，使结合处的夹杂减少并破碎分离，为后续轧制做准备。由于钢板和铜合金的延展性不同，经过轧制，势必会引起铜合金向四周铺展，铜合金在向四周铺展的同时，势必产生一个挤压力和横向撕力，因此为防止铜合金表面及结合界面开裂，并使界面结合处和基体组织均匀细小，后续采用小变形量多道次轧制生产，轧制过程中铜合金在上，钢板在下，防止铜合金磨损及划伤。本发明中控制热轧过程总压下率为60％～70％，一方面可使界面处脆性夹杂物和氧化物分布更加弥散，复合界面形成冶金结合；一方面晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，使金属塑性变形抗力增大，因此使得抗剪强度和抗拉强进一步提升度。若进一步增加变形率对结合界面扩散层厚度几乎无影响，即结合界面性能几乎不变，且由于铜合金与钢的机械性能差异在轧制过程中易产生不相容的变形，因此进一步增加变形率对复合材料易产生不利影响。优选热轧时通入氩气保护，防止铜合金氧化

(6)冷轧：随后进行冷轧变形，总变形率为60％～70％。冷轧不仅可改变复合材料外形，而且可使晶粒形状发生变化，出现孪晶、位错、形变带等组织缺陷，使晶格畸变增加。尤其对于本发明中的铜合金，在热处理前进行冷变形处理，可加速析出物的析出过程，提高材料强度。

(7)退火热处理：将冷轧后钢板于400℃～450℃进行退火处理，保温2～3h，随炉冷却。优选退火时通入氩气保护，防止铜合金氧化。复合材料的形变带中在冷加工过程中积累的畸变能通过退火热处理得到释放。基体畸变的减少会降低对自由电子的散射作用，提高材料电导率。在此温度区间进行退火处理，铜侧发生分解形成纳米强化相，强化相粒子钉扎位错从而强化合金，钢侧析出细小的富Cu相，这些富Cu相与基体共格弥散分布于基体中，保证钢的强度及硬度，有利于提高钢的摩擦磨损性能，过渡层进一步发生扩散，形成良好的冶金结合，因此提高复合材料的强度和硬度。

步骤(2)、步骤(4)～步骤(7)任一项工艺过程采用惰性气体保护或真空保护；所述惰性气体为氩气，防止铜合金氧化。

本发明的有益效果在于：

本发明采用在铜合金板中添加微量的稀土元素，可净化熔体，细化合金得晶粒，使导电率和强度硬度同时提升，Y和Sc共同作用，效果显著。钢金属层中采用Cr、Ni、Cu共同作用提高钢材强度硬度、耐磨性及耐蚀性。

配合钢板预处理、预热、固液复合、复合板坯均匀化处理、热轧、矫直、冷轧、退火，得到电子电力用铜合金-钢双金属复合材料，使该种材料截面硬度161～185HV，截面硬度差≤24HV，抗拉强度为560～590MPa，A≥11％，复合界面剪切强度410～430MPa，导电率达到21％-24％IACS，弯曲检验均合格，满足接插件、弹性元件、电连接结构件等的技术要求，同时具有良好的耐摩擦磨损性能。本发明的双金属复合材料在电子电力领域具有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的说明。

本发明实施例根据技术方案的组分配比，进行钢板预处理、预热、固液复合、复合板坯均匀化处理、热轧、矫直、冷轧、退火。

(1)钢板预处理：首先在钢板表面铣出凹槽，所述凹槽深度为3～5mm，将凹槽表面进行机械打磨、酸洗、水洗、干燥，使凹槽表面铁锈打磨掉使其露出光亮的新鲜金属面，随后对钢板进行脱脂处理，将脱脂液加热至60～70℃对钢板表面进行脱脂处理，涂抗氧化剂后烘干备用；

(2)预热：将预处理后的钢板加热至850～900℃，将其置于石墨模具型腔中。

(3)固液复合：在浇注开始前用惰性气体充满石墨模具型腔，随后迅速将熔炼好的铜合金金属液浇注到预处理的钢板表面，浇注温度为1150～1200℃，之后空冷，空冷至铜合金侧温度为950～980℃时；取出浇注后坯料并立即在钢板底部喷冷却水冷却，直至双金属复合材料冷却至200～250℃，立即在铜合金侧涂抗氧化剂，空冷至室温，经后续机械加工制得铜合金/钢双金属复合板坯；

(4)复合后板坯均匀化处理：均匀化处理温度为900～930℃，保温3～4h；

(5)热轧：开轧温度控制在890～920℃，热轧第一道次控制压下率为15％～17％，总压下率为60％～70％；

(6)冷轧：冷轧总变形率为60％～70％；

(7)退火热处理：将冷轧后钢板于400～450℃进行退火处理，保温2～3h，随炉冷却。

所述步骤(3)中双金属复合材料中铜合金板坯厚度为3～5mm，铜合金与钢的板坯厚度之比为1：(3～5)。

所述模具型腔为石墨模具型腔。

所述步骤(2)、步骤(4)～步骤(7)任一项工艺过程采用惰性气体保护或真空保护。所述惰性气体为氩气。

本发明实施例复合材料的成分见表1。本发明实施例复合材料主要工艺参数见表2。本发明实施例复合材料维氏硬度见表3。本发明实施例复合材料拉伸性能见表4。本发明实施例复合材料复合界面剪切强度及弯曲性能见表5。本发明实施例复合材料的电导率和摩擦系数见表6。

表1本发明实施例复合材料的成分(wt％)

表2本发明实施例复合材料主要工艺参数

表3本发明实施例复合材料维氏硬度

表4本发明实施例复合材料拉伸性能

实施例	Rm(MPa)	A(％)
			1	567	12.0
2	580	11.5
			3	560	12.3
4	588	11.2
			5	590	11.0
6	570	11.9
			7	575	11.7
8	565	12.2
			9	585	11.6
10	582	11.3

表5本发明实施例复合材料复合界面剪切强度及弯曲性能

表6本发明实施例复合材料的电导率和摩擦系数

实施例	导电率(％IACS)	摩擦系数
			1	22.5	0.0295
2	23.0	0.0299
			3	24.0	0.0300
4	21.8	0.0291
			5	21.0	0.0294
6	22.0	0.0298
			7	22.8	0.0296
8	23.4	0.0292
			9	21.5	0.0293
10	23.7	0.0297

备注：表中摩擦系数测试试验条件为无润滑介质，载荷2N，时间60min下的摩擦系数

由上可知，双金属复合材料截面硬度161～185HV，截面硬度差≤24HV，抗拉强度为560～590MPa，A≥11％，复合界面剪切强度410～430MPa，导电率达到21％～24％IACS，弯曲检验均合格，满足接插件、弹性元件、电连接结构件等的技术要求，同时具有良好的耐摩擦磨损性能。

为了表述本发明，在上述中通过实施例对本发明恰当且充分地进行了说明，以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料，其特征在于，所述双金属复合材料中基板为钢板，铜合金板附着在钢板表面；所述铜合金的成分按重量百分比计如下：Cr：0.40%~0.50%，Zr：0.20%~0.30%，Fe：0.20%~0.30%，P：0.02%~0.03%，Y：0.01%~0.02%，Sc：0.01%~0.02%，余量为Cu及不可避免杂质；所述钢的成分按重量百分比计如下：C：0.10%~0.19%，Si：0.40%~0.50%，Mn：1.00%~1.60%，P≤0.015%，S≤0.015%，Cr：0.20%~0.30%，Cu：0.15%~0.25%，Ni：0.25%~0.35%，其余为Fe及不可避免杂质；

所述的一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料的制备方法，具体工艺包括：

（1）钢板预处理：首先在钢板表面铣出凹槽，所述凹槽深度为3~5mm，将凹槽表面进行机械打磨、酸洗、水洗、干燥，使凹槽表面铁锈打磨掉使其露出光亮的新鲜金属面，随后对钢板进行脱脂处理，将脱脂液加热至60~70℃对钢板表面进行脱脂处理，涂抗氧化剂后烘干备用；

（2）预热：将预处理后的钢板加热至850~900℃，将其置于模具型腔中；

（3）固液复合：在浇注开始前用惰性气体充满模具型腔，随后迅速将熔炼好的铜合金金属液浇注到预处理的钢板表面，浇注温度为1150~1200℃，之后空冷，空冷至铜合金侧温度为950~980℃时；取出浇注后坯料并立即在钢板底部喷冷却水冷却，直至浇注后坯料冷却至200~250℃，空冷至室温，经后续机械加工制得铜钢双金属复合板坯；

（4）复合板坯均匀化处理：均匀化处理温度为900~930℃，保温3~4h；

（5）热轧：开轧温度控制在890~920℃，热轧第一道次控制压下率为15%~17%，总压下率为60%~70%；

（6）冷轧：冷轧总变形率为60%~70%；

（7）退火热处理：将冷轧后钢板于400~450℃进行退火处理，保温2~3h，随炉冷却。

2.根据权利要求1所述的一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料，其特征在于，所述铜合金板附着在钢板的一面或两面。

3.根据权利要求1所述的一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料，其特征在于，所述铜合金中Fe/P=9~12。

4.根据权利要求1所述的一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料，其特征在于，所述铜合金板与钢板的厚度比为1：（3.4~5.6）。

5.根据权利要求1所述的一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料，其特征在于，所述双金属复合材料截面硬度161~185HV，截面硬度差≤24HV，抗拉强度Rm为560~590MPa，伸长率A≥11%，复合界面剪切强度410~430MPa，导电率达到21%~24%IACS。

6.根据权利要求1所述的一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料，其特征在于，所述步骤（3）中双金属复合材料中铜合金板坯厚度为3~5mm，铜合金与钢的板坯厚度之比为1：（3~5）。

7.根据权利要求1所述的一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料，其特征在于，所述模具型腔为石墨模具型腔。

8.根据权利要求1所述的一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料，其特征在于，所述步骤（2）、步骤（4）~步骤（7）任一项工艺过程采用惰性气体保护或真空保护。

9.根据权利要求1所述的一种电子电力用铜钢固液复合双金属材料，所述惰性气体为氩气。