[發(fā)明專利]一種堅(jiān)固有韌性的高性能銅合金線材及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510808799.1
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN105441779A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳明輝;周友翠;謝道金;吳昌平;趙華;熊綱強(qiáng);桑宗輝
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖楚江合金銅材有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C30/06;C22C38/60;B21C37/04
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 高桂珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅合金線材領(lǐng)域，具體涉及一種堅(jiān)固有韌性的高性能銅合金線材及其制備方法。

背景技術(shù)

芯材為通常黃銅，外面鍍一層鋅，因?yàn)殇\在切開進(jìn)程中的氣化效果，這種銅合金線材的放電會(huì)比較安穩(wěn)，切開表面會(huì)比通常黃銅絲光滑。可是這種銅合金線材在運(yùn)用進(jìn)程中常見的疑問是掉粉，國內(nèi)外出產(chǎn)廠家一樣面臨。

電火花加工的原理是在一定介質(zhì)中，基于工具和工件(正、負(fù)電極)質(zhì)之間脈沖性火花放電的電腐蝕現(xiàn)象倆蝕除多余的金屬，從而達(dá)到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量等預(yù)定的加工要求。電火花切割加工主要用于模具制造，在樣板、凸輪、成形刀具、精密細(xì)小零件和特殊材料的加工中也得到日益廣泛的應(yīng)用。此外，在試制電機(jī)、電器等產(chǎn)品時(shí)，可直接用線切割加工某些零件，省去制造沖壓模具的時(shí)間，縮短試制周期。電火花切割加工具有加工余量小、加工精度高、生產(chǎn)周期短、加工成本低等突出優(yōu)點(diǎn)。

對于電火花線切割加工用銅合金線材，理想的是其具有加工速度快，抗拉強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)、導(dǎo)電好、價(jià)格低廉等特性。現(xiàn)有技術(shù)的慢走絲電火花線切割銅合金線材有黃銅絲、鍍鋅黃銅絲、鍍鋅銅絲等。現(xiàn)有技術(shù)中的慢走絲電火花線切割銅合金線材中，普遍采用表面鍍鋅來提高加工速度。但是當(dāng)對零件加工的精度、光潔度要求較高時(shí)，比如精密模具、精密儀器的零部件、表面質(zhì)量要求高的零件等，現(xiàn)有技術(shù)中的電火花切割銅合金線材的性能，難以同時(shí)兼顧速度和質(zhì)量要求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種堅(jiān)固有韌性的高性能銅合金線材及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種堅(jiān)固有韌性的高性能銅合金線材及其制備方法，包括芯材、中間鍍層和外鍍層，所述芯材由以下重量份的原料制備而成：

銅23～45份、鐵30～54份、碳30～55份、錫1.5～2.4份、鉻4～9份、錳1～3份、鉬2～5份、鎳1.3～5.1份、硅2.3～5.4份、鎢3～6份、釩3～4份、磷2～6份、硫5～10份、鋁8.2～10份、鋅3～6份、鋯1.1～1.3份、釹1.2～4.4份、鈰3.3～3.5份；

所述中間鍍層由以下重量份的原料制備而成：

紫銅25～40份、鎘2～3份、鋯2～4份、硼5～6份、錫1.5～2.4份、鎳1.3～5.1份，其余為鋅；

所述外鍍層由以下重量份的原料制備而成：

黃銅20～40、鉛5～8份、砷5～8份和稀土元素，其余為鋅；

所述芯材和中間鍍層之間設(shè)置有導(dǎo)熱填料；所述外鍍層外包裹設(shè)置有護(hù)套。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氮化鋁、碳化硅按質(zhì)量比2:2:3:1:1。

進(jìn)一步地，所述稀土元素為鑭、鈰、鐠、釹、钷、釓和銪中的任意二種。

進(jìn)一步地，一種堅(jiān)固有韌性的高性能銅合金線材及其制備方法，包括如下步驟：

S1:稱取銅23～45份、鐵30～54份、碳30～55份、錫1.5～2.4份、鉻4～9份、錳1～3份、鉬2～5份、鎳1.3～5.1份、硅2.3～5.4份、鎢3～6份、釩3～4份、磷2～6份、硫5～10份、鋁8.2～10份、鋅3～6份、鋯1.1～1.3份、釹1.2～4.4份、鈰3.3～3.5份混合之后得到配料混合物Ⅰ；

稱取紫銅25～40份、鎘2～3份、鋯2～4份、硼5～6份、錫1.5～2.4份、鎳1.3～5.1份，其余為鋅；進(jìn)行充分混合，得到配料混合物Ⅱ；

稱取黃銅20～40份、鉛5～8份、砷5～8份和稀土元素，其余為鋅，混合之后得到配料混合物Ⅲ；

S2:分別將配料混合物Ⅰ、配料混合物Ⅱ和配料混合物Ⅲ投入三個(gè)感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，得到熔融的金屬液A、金屬液B和金屬液C，

S3、將步驟S2中所得金屬液A再倒入連鑄設(shè)備內(nèi)，制備金屬合金線坯；

S4、將步驟S2得到的金屬液B倒入金屬合金線坯中，經(jīng)冷卻拉伸和在線退火，制成直徑為0.35～0.39mm的銅合金線材；

S5、將步驟S2得到的金屬液C倒入步驟S4所得的銅合金線材中，再進(jìn)行連拉連退在線退火操作；

S6、將步驟S5所得產(chǎn)品進(jìn)行酸水洗之后，再進(jìn)行連拉連退加工后熱處理得直徑為0.08～0.41mm的銅合金線材成品；

進(jìn)一步地，所述步驟S2中的熔煉溫度為1200～2200℃，保溫時(shí)間為1～4小時(shí)。

進(jìn)一步地，所述步驟S4中拉伸速度為880～3500m/min，退火電壓為11～155V。