[發(fā)明專利]一種高強度高導電性稀土銅合金電磁線及其制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310038764.5
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103971781A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉海清;劉峰
• 申請（專利權）人: 湖南聯(lián)達豐榮銅鋁業(yè)有限公司
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B13/00;C22C9/06;C22C1/03
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技術領域

本發(fā)明涉及一種高強度高導電性稀土銅合金電磁線及其制備工藝。

背景技術

高強度和高導電性是一對相互矛盾的特性，對銅合金材料也不例外。目前，通常研制開發(fā)高強高導銅合金材料的基本原理是：采用低固溶度的合金元素加入銅中，通過高溫固溶處理，使得合金元素在銅基體中形成過飽和固溶體，強度提高、電導率降低；時效處理后，過飽和固溶體分解，大量的合金元素以沉淀相析出于銅基體中，電導率迅速提高，同時強度也因時效析出相的彌散強化作用而得以進一步提高。

由于合金系中合金元素的選擇要綜合考慮其對合金導電率和析出強化兩方面的影響。導電率的高低主要取決于：合金元素的類型；合金元素對固溶體導電率的影響；合金元素在室溫下的平衡溶解度；析出相的類型、數(shù)量、形態(tài)及大小等因素。

析出強化的效果主要取決于：合金元素的類型及對溶解度變化曲線的影響；合金元素在銅中的極限溶解度；在室溫下的平衡溶解度；快速凝固條件下固溶度的擴展；析出相的類型及與基體的關系；析出相的形態(tài)、大小、分布；析出相的熱穩(wěn)定性等。

目前，沒有一種合理的導體，尤其沒有一種電磁線，兼顧到強度和導電性。

發(fā)明內容

本發(fā)明所解決的技術問題在于提供一種高強度高導電性稀土銅合金電磁線及其制備工藝，從而解決上述背景技術中的問題。

本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：

高強度高導電性稀土銅合金電磁線，其特征在于，所述電磁線中含有Cu（銅）、Ni（鎳）、Zr （鋯）、La（鑭）、Y(釔)和Sc(鈧)，其各成分的含量為：Ni1.05～1.10wt%；Z r 0.55～0.60wt%；La 0.25～0.30wt%；Y 0.25～0.30wt%；Sc≤0.10wt%；其余為Cu。

高強度高導電性稀土銅合金電磁線的制備工藝，包括如下步驟：

（1）制備稀土銅合金中間體：將含有Cu、Ni、Z r的母合金熔融，然后向其中加入La和Y，制成稀土銅合金中間體，所述稀土銅合金中間體中La和Y的總含量為10～15wt%；

（2）在工頻爐中加入含有Cu、Ni、Z r的母合金熔融，并按照配比向其中加入步驟（1）制得的稀土銅合金中間體，同時按照配比加入Sc，制得無氧銅桿，保證所述無氧銅桿中各成分的含量為：Ni1.05～1.10wt%，Z r 0.55～0.60wt%，La0.25～0.32wt%，Y 0.25～0.30wt%，Sc≤0.10wt%，其余為Cu；

（3）將所述無氧銅桿拉拔成絲，再進行包漆，即得到所述高強度高導電性稀土銅合金電磁線。

作為一種改進，所述La（鑭）和Y(釔)的含量比例為1.25:1。

作為一種改進，所述工頻爐為SL-IV-Q型工頻爐。

本發(fā)明中，由于金屬鑭、釔這類稀土元素添入銅爐液中，會出現(xiàn)燃燒，引起嚴重的燒損率，不利于控制稀土的添加量，而稀土含量過高或過低，都會對銅造成消極的影響。另外部分稀土元素的熔點高，也不適于直接添入。采用銅基稀土母合金的形式進行添加，可以降低燒損率和調節(jié)熔點。因此，本發(fā)明采用工頻感應爐生產(chǎn)，并利用電子棒調配，采用先制作稀土銅合金中間體，再加工無氧銅桿、微細電磁線的生產(chǎn)方法，起到配比穩(wěn)定、分布均勻、雜質少的作用，對合金銅性能改善作用的效果明顯。稀土銅合金中間體中稀土含量約為10-15%，制作成重量為250g、500g兩種規(guī)格，根據(jù)不同的拉伸細度要求，在熔煉無氧銅桿生產(chǎn)工藝時作為添加劑添加。

本發(fā)明中原有生產(chǎn)工藝為上引法生產(chǎn)無氧銅桿，技改后基本生產(chǎn)工序不變，按照一定配比，在工頻爐中將母合金熔融后，添加稀土銅合金中間體，注意熔煉前嚴格按照添加配比，并及時檢測銅桿性能，通過稀土元素的添加，使無氧銅桿的拉伸性能和導電性能大大提升，符合作為拉伸0.03-0.08mm以下的微細電磁線的材料要求。

本發(fā)明中，由于稀土無氧銅桿的性能改善，適應于拉拔直徑更細的電磁線，而且強度更高。

本發(fā)明通過稀土元素鑭、釔以及微量的鈧元素在銅合金中添加，使銅的導電性能、拉伸性能大大提高，稀土元素在銅合金中作用原理如下：

1、稀土對銅合金的脫氧除氣作用：