[發明專利]一種大直徑無縫高強度銀銅導電管料的制備方法

有效

• 申請號: 201610750740.6
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN106244961B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 孫瑞濤;金凱;史秀梅;郭菲菲;陳曉宇
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬與稀土應用研究所
• 主分類號: C22F1/14
• 分類號: C22F1/14;B21C37/06
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 劉徐紅

技術領域

本發明涉及高強度導電管料的成形加工領域，尤其涉及一種大直徑無縫高強度銀銅導電管料的制備方法。

背景技術

AgCu10合金在國內外已廣泛地用做導電材料，常用規格為3mm厚板材和外徑Φ20mm以下的管材，但大規格管材目前國內外還未見有關于制造的報道，大規格的導電環都是用板材加工的。板材加工的導電環的優點是硬度容易控制，但其缺點是材料的利用率極低，板型平整度差，且加工成的導電環內部的組織流線不好，對導電環性能的穩定性有一定影響。

目前國內研制生產的大規格管材通常采用制造管坯-拉拔的工藝。加工時有三方面的難點：一是制造的管坯長度有限，不能滿足Φ160軋管機的加工需求；二是管坯的壁厚較小，導致產品的總加工量小，加工產品內部組織不均勻，從而使硬度波動范圍變大；三是總加工量小，不能進行中間熱處理，因此凝固縮松不完全消除(AgCu10合金因其成分特性，在熔煉凝固時極易產生縮松缺陷)。一般的銀銅用導電摩擦環，其硬度要求在130HV左右，而且GJB946A-2003《貴金屬及其合金管材規范》中規定的最大外徑是40mm，其硬度要求為不低于140HV。

為實現低摩擦磨損性能及低電阻性能，對銀銅合金材料的尺寸規格、硬度、內部缺陷等均提出了高于國軍標的要求。但是按目前的工藝方法，在硬度控制、內部缺陷控制方面仍有較大差距，為了滿足航空航天的使用要求，因此急需這種大規格高強度的銀銅導電管料。

發明內容

本發明的目的是提供一種大直徑無縫高強度銀銅導電管料的制備方法，滿足航空航天使用的要求。

為實現目的，本發明采取以下設計方案：

一種大直徑無縫高強度銀銅導電管料的制備方法，包括如下工藝步驟：

a)真空熔煉：制備大規格銀銅鑄錠；

b)均勻化真空熱處理：鑄錠在650-770℃的溫度下，保溫2-8小時，然后隨爐冷卻；

c)鍛造：經過均勻化真空熱處理后的鑄錠在400-450℃下熱加工，進行雙十字鍛造；

d)固溶熱處理：鍛造后的鑄錠在650-770℃下，保溫2-6小時，然后冰水淬火；

e)擠壓：經過固溶熱處理后的鑄錠在400-650℃下擠壓，擠壓力不大于30MPa，擠壓速度為1.5-3.5m/min；

f)時效真空熱處理：擠壓后的鑄錠在200-300℃下，保溫1-5小時，然后隨爐冷卻；

g)機加工：鑄錠進行機械加工至要求的尺寸，得到銀銅導電管料。

步驟a)中，采用高純4N銀和無氧銅通過真空熔煉制得大規格鑄錠；所述的大規格鑄錠的直徑φ90-φ120mm，長度不低于200mm。

大規格鑄錠中，銀的重量百分比為87.5％-90.5％，其余為銅。

真空熔煉的工藝參數：熔煉溫度為900-1050℃，時間為1.5-3.5h，真空度要求低于13.3Pa。

步驟b)中，所述的均勻化真空熱處理過程中，真空度要求低于13.3Pa。均勻化熱處理可以使成分均勻；固溶處理可以使材料的硬度下降，軟化基體，為后續的時效進行預處理。

步驟c)中，對錠坯進行雙十字鍛造，如鍛造溫度為400-450℃，鍛造變形率為60％～80％。單十字鍛造金屬變形沿主要伸長方向呈帶狀分布，其組織也會隨伸長的方向延展；而雙十字鍛造是在單十字的基礎上再反復墩粗，可以使晶粒組織破碎，采用這種方法來破碎鑄態組織，達到細化晶粒的作用，增加晶界，硬度就會升高。

步驟f)中，時效真空熱處理過程中，真空度低于13.3Pa，時效可以使材料硬度升高，控制硬度值。

步驟g)中，所述的機加工包括線切割，數控粗車、精車，保證合金管材的內外徑尺寸和表面光潔度、粗糙度和管的平直度。

采用本發明上述方法制備得到的大直徑無縫高強度銀銅導電管料的優點是：

(1)本方法制備的管料直徑可以達到Φ40～100mm，壁厚為2～10mm。

(2)顯微硬度為140～175HV。

(3)內部組織無直徑大于0.5mm-10dB的缺陷。

(4)靜態接觸電阻小于2mΩ。

本發明大直徑無縫高強度銀銅導電管料的制備方法，采用真空熔鑄錠坯，經過均勻化熱處理、鍛造、固溶處理、擠壓和時效等步驟，制備加工得到的管料硬度可以達到140～175HV，內部無直徑大于0.5mm-10dB缺陷，靜態電阻小于2mΩ。實現了低摩擦磨損性能及低電阻性能，可以滿足航天使用的要求。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發明做進一步說明，但并不意味著對本發明保護范圍的限制。