[發明專利]一種耐高溫高強無鈹銅導線及其制備方法

有效

• 申請號: 201710480741.8
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107400796B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 潘加明
• 申請（專利權）人: 安徽晉源銅業有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/03;C22F1/08;B22D11/06;H01B1/02;H01B13/00
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 楊霞;翟攀攀

本發明公開了一種耐高溫高強無鈹銅導線及其制備方法，包括如下步驟：S1、將高純銅、純鐵和覆蓋劑塊混合熔煉，保溫攪拌，加入銅鎳合金、銅鍶合金、銅銦合金、鎂條和稀土元素鑭，升溫至1230～1260℃，攪拌熔煉得到銅合金熔液；S2、對銅合金熔液進行組分檢測；S3、將S2得到的銅合金溶液引流至高真空單輥旋淬與噴鑄系統，加熱至950～970℃進行噴鑄，冷卻后通入空氣至平衡氣壓得到薄帶；S4、將薄帶在590～630℃條件下進行磁場連續退火均勻化，經冷軋、時效處理得到耐高溫高強無鈹銅導線。本發明以鐵銅合金為基礎，配合加入多種合金元素替代傳統的鈹銅合金材料，降低了成本，配以合理的制備工藝，提高了材料的綜合性能。

技術領域

本發明涉及無鈹銅導線技術領域，尤其涉及一種耐高溫高強無鈹銅導線及其制備方法。

背景技術

目前，用于焊機電極、低壓鑄造模具、汽輪發電機槽楔等高強度銅導線以鈹鈷銅和鈹鎳銅系列為主，為節約鈹、鈷資源和降低成本開發了CuNi₂SiCr等合金，但是綜合性能特別是耐高溫性能還存在較大的差距，進行無鈹銅合金材料的合金化與加工工藝開發仍是此領域研究的熱點及難點。因此，需要在傳統銅合金材料的基礎上，進一步通過加入合金元素，通過調節合金元素之間的合理配比和加工工藝的改進來提高銅合金的性能，尤其是耐高溫性能，使其各項性能達到替代鈹銅和鈹鎳銅系列合金的水平，降低產品的原材料成本。

發明內容

本發明提出了一種耐高溫高強無鈹銅導線及其制備方法，以鐵銅合金為基礎，配合加入多種合金元素替代傳統的鈹銅合金材料，降低了成本，配以合理的制備工藝，提高了材料的綜合性能。

本發明提出的一種耐高溫高強無鈹銅導線的制備方法，包括如下步驟：

S1、將高純銅、純鐵和覆蓋劑塊放入到高頻感應熔煉爐中，加熱至完全熔化后，保溫攪拌，加入銅鎳合金、銅鍶合金、銅銦合金、鎂條和稀土元素鑭，升溫至1230～1260℃，攪拌熔煉得到銅合金熔液；

S2、對銅合金熔液進行組分檢測，其按重量百分比包括：Ni 0.2～0.5％，Fe 3～4.5％，Sr 0.1～0.25％，In 0.04～0.06％，Mg 0.2～0.35％，La 0.01～0.03％，余量為銅；

S3、將S2得到的銅合金溶液引流至高真空單輥旋淬與噴鑄系統，通入保護氣體至真空，加熱至950～970℃進行噴鑄，待完全冷卻后停止銅輥轉動，通入空氣至平衡氣壓得到薄帶；

S4、將薄帶在590～630℃條件下進行磁場連續退火均勻化，經拉拔、時效處理得到耐高溫高強無鈹銅導線。

優選地，S1中，覆蓋劑按重量百分含量包括：氟鈦酸鉀25～40％、碳酸稀土20～30％、碳粉15～25％、氟硼酸鉀8～15％、氧化鋁5～10％。

優選地，S3中，通入保護氣體至真空度為4×10^-5Pa～6×10^-5Pa。

優選地，S3中，噴鑄過程中，輥輪轉速為20～35m/min。

優選地，S4中，磁場連續退火過程中所施加的磁場為低頻交流磁場，磁場強度為0.3～0.5T，磁場頻率為10～20Hz。

優選地，磁場連續退火具體操作為：將薄帶送入磁場熱處理裝置中，將磁場升至目標磁場強度，然后開始升溫至退火溫度，升溫速度為10～15℃/min，保溫20～30min，去除磁場立即水淬，退火速度為60～70m/min。

優選地，S4中，冷軋的加工變形率為20～35％。

優選地，S4中，時效處理中，時效溫度為420～450℃，時效時間為30～50min。

本發明提出了一種耐高溫高強無鈹銅導線，由所述的耐高溫高強無鈹銅導線的制備方法制得。