[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度高電導(dǎo)率銅銀多芯復(fù)合線材的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310660897.6
• 申請日: 2013-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN103606422A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁明;徐曉燕;王鵬飛;焦高峰;段穎;李成山
• 申請（專利權(quán)）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號(hào): H01B13/00
• 分類號(hào): H01B13/00
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合線材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度高電導(dǎo)率銅銀多芯復(fù)合線材的制備方法。

背景技術(shù)

具有高強(qiáng)度和高電導(dǎo)率的銅銀合金目前已在引線框架材料和電氣化鐵路接觸線領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。集成電路技術(shù)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心技術(shù)之一近年來得到了廣泛關(guān)注，國內(nèi)也涌現(xiàn)出以中鋁洛銅、寧波興業(yè)等為代表的高端引線框架材料生產(chǎn)企業(yè)，但制備過程通常采用常規(guī)熔煉和塑性加工技術(shù)，往往受到高精密設(shè)備條件的限制，相比國外高精度、高性能銅基引線框架材料還有一定差距。與此同時(shí)，國家迅速發(fā)展的電氣化鐵路網(wǎng)對高性能銅合金提出了更高要求，而國內(nèi)的需求目前主要是通過進(jìn)口得以實(shí)現(xiàn)，因此相關(guān)高性能銅合金技術(shù)創(chuàng)新顯得尤為緊迫。

高強(qiáng)度高電導(dǎo)銅合金也是脈沖高場磁體發(fā)展所需的主要導(dǎo)體材料，近來美國高場實(shí)驗(yàn)室已采用CuNb材料實(shí)現(xiàn)了102.4T的世界新記錄，由此而引發(fā)的磁體技術(shù)革命和高性能銅合金材料更替即將來臨，這不僅為極端條件科學(xué)研究提供嶄新平臺(tái)，也將帶來廣闊的高性能材料需求市場。目前，脈沖磁體所采用的材料仍以CuNb材料為主，但該種材料需要經(jīng)過多次高精度熔煉和多次的集束組裝過程獲得，制備周期長、成本高，且制備技術(shù)操作難度較高，推廣性不強(qiáng)。CuAg材料被認(rèn)為是與CuNb材料性能相當(dāng)?shù)氖走x材料之一，具有易熔煉、易加工、塑性好、強(qiáng)化方式多樣等特點(diǎn)得到了大家的廣泛關(guān)注。

傳統(tǒng)的銅銀合金制備技術(shù)是通過合金鑄造、鍛造（擠壓）和軋制（拉拔）等加工方式獲得，為了獲得較好的強(qiáng)度、電導(dǎo)性能，需要盡可能增大材料起始加工尺寸，同時(shí)細(xì)化最終材料尺寸以增大材料加工真應(yīng)變?chǔ)?ln(A₀/A)，A₀為初始加工Nb管橫截面面積，A為最終超細(xì)晶Nb管橫截面積。該類技術(shù)雖然獲得了較好的材料性能但由于最終材料尺寸較小（通常線徑小于1mm）無法滿足工程實(shí)際應(yīng)用。因此，如何進(jìn)一步增大材料的加工真應(yīng)變同時(shí)在較大截面的線材上獲得高強(qiáng)度和高電導(dǎo)率，是該類材料技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高強(qiáng)度高電導(dǎo)率銅銀多芯復(fù)合線材的制備方法。本發(fā)明僅通過一次多芯集束復(fù)合即制備得到具有高強(qiáng)度和高電導(dǎo)率的銅銀多芯復(fù)合線材，能夠滿足脈沖磁體、接觸線等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用需求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高強(qiáng)度高電導(dǎo)率銅銀多芯復(fù)合線材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將Cu-24Ag合金棒裝入第一銅管中，得到銅銀單芯復(fù)合包套，然后利用真空電子束焊機(jī)將銅銀單芯復(fù)合包套的兩端進(jìn)行真空電子束焊封；所述銅銀單芯復(fù)合包套中Cu-24Ag合金棒的橫截面積與第一銅管的橫截面積之比為（3.5～3.9）∶1；

步驟二、將步驟一中真空電子束焊封后的銅銀單芯復(fù)合包套在溫度為730℃～750℃的條件下保溫3h～4h進(jìn)行固溶處理；

步驟三、將步驟二中固溶處理后的銅銀單芯復(fù)合包套在溫度為630℃～650℃，擠壓比為10～12的條件下進(jìn)行第一擠壓，得到橫截面形狀為圓形的銅銀單芯復(fù)合棒材，其橫截面直徑為20mm～38mm；

步驟四、將步驟三中所述銅銀單芯復(fù)合棒材進(jìn)行多道次的第一拉拔，并在第一拉拔過程中進(jìn)行時(shí)效處理，得到橫截面形狀為正六邊形的銅銀單芯復(fù)合線材，所述正六邊形的內(nèi)切圓直徑為2.2mm～4.6mm；所述第一拉拔過程中進(jìn)行時(shí)效處理的具體過程為：當(dāng)?shù)谝焕蔚目偧庸ぢ蔬_(dá)到69%～75%時(shí)進(jìn)行第一時(shí)效處理，當(dāng)?shù)谝焕蔚目偧庸ぢ蔬_(dá)到91%～95%時(shí)進(jìn)行第二時(shí)效處理；所述第一時(shí)效處理和第二時(shí)效處理的溫度均為200℃～230℃，所述第一時(shí)效處理和第二時(shí)效處理的時(shí)間均為8h～10h；

步驟五、將步驟四中所述銅銀單芯復(fù)合線材依次進(jìn)行定尺剪切、矯直和酸洗處理，再將559根酸洗處理后的銅銀單芯復(fù)合線材集束裝入第二銅管中，得到銅銀多芯復(fù)合包套，然后利用真空電子束焊機(jī)將銅銀多芯復(fù)合包套的兩端進(jìn)行真空電子束焊封；所述銅銀多芯復(fù)合包套中集束后的559根銅銀單芯復(fù)合線材的橫截面積與第二銅管的橫截面積之比為（3.1～3.5）∶1；

步驟六、將步驟五中真空電子束焊封后的銅銀多芯復(fù)合包套在溫度為630℃～650℃，擠壓比為10～12的條件下進(jìn)行第二擠壓，得到橫截面形狀為圓形的銅銀多芯復(fù)合棒材，其橫截面直徑為19mm～38mm；