[發(fā)明專利]高強(qiáng)高導(dǎo)CuAg合金材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910094862.4
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號: CN101643866A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳永泰;謝明;楊有才;張吉明;崔浩;劉滿門
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明貴金屬研究所
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/02;C22C1/06;C22F1/08;H01H1/021;H01B1/02;H01L23/495
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 賽曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及高強(qiáng)高導(dǎo)銅銀合金材料及其制備工藝。

背景技術(shù)

銅銀合金一般用中頻或高頻感應(yīng)爐、石墨坩堝在真空或保護(hù)性氣氛下熔煉，鐵模澆鑄。鑄錠經(jīng)均勻化退火后熱鍛(軋)或冷鍛(軋)開坯，再冷加工至成品尺寸，中間退火在真空或保護(hù)性氣氛下進(jìn)行。電工行業(yè)用銅銀合金由于具有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性，以及優(yōu)異的物理力學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用于中等負(fù)荷和輕負(fù)荷的開關(guān)、斷路器和接觸器中，也用作微電機(jī)滑環(huán)和整流片等滑動接點材料。同時也在高脈沖磁場導(dǎo)體材料、集成電路引線框架、電車及電力火車架空導(dǎo)線、磁懸浮列車強(qiáng)磁場磁鐵和導(dǎo)電簧片等眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

銅是銀重要的合金化元素，添加銅于銀中，可因固溶強(qiáng)化提高銀的強(qiáng)度和硬度，降低銀的熔點使合金的鑄造性能得到改善，但會引起導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能降低，抗氧化及抗腐蝕性能變壞。

長期以來，在銅銀合金的研究和制備中存在著高強(qiáng)度和高導(dǎo)電率之間的矛盾，為了解決這一問題，需要選擇合理的制備手段，在保證材料物理、力學(xué)和電學(xué)性能的同時，盡可能改善合金的顯微組織和結(jié)構(gòu)。例如，利用Ag-Cu共晶組織發(fā)展原位纖維復(fù)合材料，具有高強(qiáng)度和高導(dǎo)電率的良好結(jié)合，目前Ag-Cu原位纖維復(fù)合材料均采用熔鑄方法制備，鑄態(tài)組織包含富Cu相和富Ag相，通過大變形后，富Ag相或富Cu相發(fā)展為細(xì)的纖維狀結(jié)構(gòu)，分布在基體中。

國內(nèi)對銀含量在5wt％-10wt％的CuAg合金的研究成果如表1所示。

表1國內(nèi)CuAg合金性能表。

??編號??成分?抗拉強(qiáng)度(GPa)??電導(dǎo)率(％IACS)??變形程度??備注(發(fā)表作者)??1??Cu-6Ag?1.0??75??9.5??孟亮??2??Cu-10Ag?1.5??65??10.1??寧遠(yuǎn)濤

由表1可知，通過非常大的變形，CuAg合金可以獲得高于1GPa的抗拉強(qiáng)度，但電導(dǎo)率低于75％，所采用的方法為傳統(tǒng)的鑄造方法獲得鑄錠。

從上面的分析可以知道，銅銀合金的強(qiáng)度和電導(dǎo)率是一對相互制約的矛盾，一般都是采用傳統(tǒng)的熔煉技術(shù)來制備銅銀合金，鑄錠中的鑄造缺陷(偏析、夾雜、組織不均勻等)嚴(yán)重影響了銅銀合金產(chǎn)品的性能，而且必須通過非常的變形才能獲得高強(qiáng)度的CuAg合金。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決目前銅基含銀合金材料高強(qiáng)度與高電導(dǎo)率的矛盾，并且必須通過大變形才能獲得高強(qiáng)度等問題。本發(fā)明的目的是提供一種基于定向凝固技術(shù)，改善合金鑄態(tài)組織，通過小變形獲得高強(qiáng)高導(dǎo)銅銀合金材料及其制備工藝。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：