[發明專利]Cu-Cr-Zr系合金板材的改性制備方法

無效

• 申請號: 200810235978.0
• 申請日: 2008-11-19
• 公開（公告）號: CN101733621A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 朱永兵;郭富安;李華清
• 申請（專利權）人: 蘇州有色金屬研究院有限公司
• 主分類號: B23P17/00
• 分類號: B23P17/00;C22C1/03;B22D11/00;B21B1/22;C22F1/16
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳忠輝;姚姣陽

技術領域

本發明涉及一種Cu-Cr-Zr系合金板材的改性制備方法，屬于有色金屬加工領域。

背景技術

Cu-Cr-Zr系合金具有高強度、高導電率的特點，可以應用于電子引線框架、電氣化鐵路機車導線、大型結晶器等，具有良好的市場前景。對于不同的廠家、不同的應用場合對合金的性能要求也不同，通過微量元素控制可以對合金的力學、電學等性能進行調節。

合金元素對Cu-Cr-Zr系合金的力學性能影響較為明顯，不同的合金元素、不同的含量對合金性能的影響效果也不同。因此，要獲得所需的Cu-Cr-Zr系合金性能，需要控制好合金元素的種類和含量。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種Cu-Cr-Zr系合金板材的改性制備方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

Cu-Cr-Zr系合金板材的改性制備方法，具體包括以下步驟——

①熔鑄：將主原料及輔原料投入感應爐中，主原料為電解銅，輔原料為銅鉻中間合金、鋯絲、混合稀土以及元素Ni、Si、Ti中的一種單質材料或其中間合金；在氣體保護條件下進行熔煉，采用半連續方法獲得鑄錠；

②鑄錠熱軋：將鑄錠在500℃～1000℃加熱10min～120min后，進行熱軋；

③熱軋板固溶：將熱軋后的板材進行固溶，固溶溫度為600℃～1200℃，時間10min～100min；

④板材表面打磨：將固溶處理后的板材進行表面打磨，清洗表面；

⑤冷軋：將打磨洗面后的板材進行冷軋；

⑥時效：將冷軋后的板材在氣體保護條件下進行時效處理，保護氣體為惰性氣體或氮氣，時效溫度為400℃～500℃，時效時間為2h～6h，獲得Cu-Cr-Zr系合金板材。

進一步地，上述的Cu-Cr-Zr系合金板材的改性制備方法，步驟①將主原料及輔原料投入非真空中頻感應爐中，在惰性氣體保護條件下進行熔鑄，鑄造溫度控制在800℃～1500℃。

本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：

通過在非真空熔煉Cu-Cr-Zr系合金鑄錠時加入不同含量、不同種類的微量元素(Ni、Si、Ti)，來改變合金的性能；所獲得的鑄錠進行熱軋、固溶、表面打磨清洗、冷軋、時效處理的工藝，得到Cu-Cr-Zr合金板材；尤其加入適量的Si或Ti元素可獲得優越的綜合性能，經濟效益和社會效應顯著。

附圖說明

下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明：

圖1：本發明制備工藝流程圖。

具體實施方式

本發明在Cu-Cr-Zr系合金中添加微量元素(Ni、Si、Ti)，由于添加元素的種類、含量不同，所獲得最終板材的性能也不同。通過非真空熔煉技術，在氣體保護下熔煉，獲得成分均勻的Cu-Cr-Zr系合金鑄錠。

如圖1所示的制造工藝：首先將電解銅投入非真空熔煉爐中，同時打開惰性保護氣體，加熱電解銅，待電解銅熔化后加入銅鉻中間合金，然后加稀土、鋯絲以及微量元素(Ni、Si、Ti)的單質或中間合金，熔煉后采用半連續的方法澆鑄，澆鑄溫度控制在800℃～1500℃，得到鑄錠；然后，將鑄錠在500℃～1000℃加熱10min～120min后，進行熱軋；熱軋后的板材進行固溶處理，固溶溫度為600℃～1200℃，時間10min～100min；繼而，將固溶處理后的板材進行表面打磨，清洗表面；再將打磨洗面后的板材進行冷軋；最后，將冷軋后的板材在氣體保護條件下進行時效處理，保護氣體為惰性氣體或氮氣，時效溫度為400℃～500℃，時效時間為2h～6h，獲得Cu-Cr-Zr系合金板材。

以下通過具體的實施例對本發明的技術方案作進一步的描述。

實施例1

首先，將電解銅放入中頻感應爐中，通入惰性保護氣體，打開感應加熱裝置，對電解銅加熱，待電解銅加熱熔化加入銅鉻中間合金，加熱6分鐘，待溫度至1200℃以上，加入稀土、鋯絲以及鎳質量分數為0.01％～0.1％銅鎳中間合金，加熱3～4分鐘；停止加熱，采用半連續的方法澆鑄。

然后，將鑄錠在700℃～950℃溫度下加熱30min～60min，加熱完畢后對鑄錠進行熱軋。

熱軋后進行固溶處理，固溶溫度為800℃～1000℃，時間為30min。

再將固溶后的板材進行打磨、清洗表面，并進行冷軋。

最后，進行時效處理，時效溫度為400℃～480℃，時間為2h～6h，時效過程中通入氮氣進行保護，獲得Cu-Cr-Zr系合金板材。