[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)高導(dǎo)抗軟化銅合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711182140.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN107739878B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄔元旭;鐘月明;李明茂;蔡立寧;張樂清;郭樹軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 全南晶環(huán)科技有限責(zé)任公司;江西理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C9/00
• 分類號(hào): C22C9/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 馬家駿

一種高強(qiáng)高導(dǎo)抗軟化銅合金，按照質(zhì)量百分比計(jì)算，其組分及各組分的含量為：Cr：0.1～1.0％、Hf：0.05～1.0％，余量為銅；本發(fā)明還包括上述銅合金材料的制備方法，包括如下步驟：1)真空環(huán)境下配置銅鉿中間合金；2)制備銅鉻鉿合金錠坯；3)將銅鉻鉿合金錠坯取出后，經(jīng)800?920℃熱擠、熱壓或熱鍛后，制成一定規(guī)格的棒材或板材，隨后在電阻爐中900℃保溫30?45min，最后再依次進(jìn)行快速淬火處理、冷拉或冷軋變形；4)在對(duì)銅鉻鉿合金進(jìn)行冷變形后，在電阻爐內(nèi)對(duì)合金進(jìn)行400?500℃下2?3h的時(shí)效處理，得最終合金材料。本發(fā)明不僅具有較高的強(qiáng)度和較高的導(dǎo)電性，還具有較高的高溫抗軟化性能，可應(yīng)用于高壓電觸頭、焊咀、電接觸輪、引線框架、結(jié)晶器等高性能電工銅材產(chǎn)品中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種合金材料及其制備方法，特別是一種高強(qiáng)高導(dǎo)抗軟化銅合金及其制備方法。

背景技術(shù)

具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性的銅合金是一類具有優(yōu)良綜合物理性能和力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)功能材料，在眾多工業(yè)領(lǐng)域中有著不可替代的作用，廣泛應(yīng)用于集成電路的引線框架、各類真空滅弧室電極、點(diǎn)焊和滾焊機(jī)的電極、大功率異步牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、電接觸輪等。銅合金的強(qiáng)度和導(dǎo)電率之間有著此消彼長(zhǎng)的關(guān)系，即采用某種手段使銅合金得到強(qiáng)化后，其導(dǎo)電率必然有某種程度的下降，特別是在真空開關(guān)、焊咀、電接觸輪等設(shè)備領(lǐng)域，除了高強(qiáng)度和高導(dǎo)電性，還需要此類銅合金具有較高的高溫強(qiáng)度，即較高的高溫抗軟化強(qiáng)度。

目前的高強(qiáng)高導(dǎo)合金主要有銅鐵磷系、銅鎳硅系、銅鎳錫系、銅鉻鋯系、銅鎂系等，但是真正要實(shí)現(xiàn)抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電率都很高，尤其是具有高的抗高溫軟化性能的目前只有銅鉻鋯系合金，其它的銅合金要么強(qiáng)度達(dá)不到，要么導(dǎo)電率達(dá)不到，特別是高溫強(qiáng)度較低，在高溫下無法使用。而對(duì)于銅鉻鋯合金，制備時(shí)主要采用的是固溶后的時(shí)效處理，通過強(qiáng)化相的析出彌散分布于銅基體，從而實(shí)現(xiàn)固溶度很小且彌散相很多的材料，實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)高導(dǎo)。然而由于鋯元素的特殊性質(zhì)，其在銅中的最大固溶度不到0.1wt％，因此進(jìn)行沉淀強(qiáng)化處理的效果有限，導(dǎo)致其強(qiáng)度不能得到較大的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種高強(qiáng)高導(dǎo)抗軟化銅合金及其制備方法，最終得到的合金材料不僅具有較高的強(qiáng)度和較高的導(dǎo)電性，還具有較高的高溫抗軟化性能，可應(yīng)用于高壓電觸頭、焊咀、電接觸輪、引線框架、結(jié)晶器等高性能電工銅材產(chǎn)品中。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種高強(qiáng)高導(dǎo)抗軟化銅合金，按照質(zhì)量百分比計(jì)算，其組分及各組分的含量為：Cr：0.1～1.0％、Hf：0.05～1.0％，余量為銅。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述銅合金按照質(zhì)量百分比計(jì)算，其組分及各組分的含量為：Cr：0.3～0.7％、Hf：0.5～0.8％，余量為銅。

進(jìn)一步的，所述組分鉻、鉿以金屬單質(zhì)形式彌散在銅基體中。

上述高強(qiáng)高導(dǎo)抗軟化銅合金的制備方法，包括如下步驟：

1)真空環(huán)境下配置銅鉿中間合金：在坩堝內(nèi)放入99％以上純度的海綿鉿和99.95％以上純度的陰極銅原料，銅與鉿的質(zhì)量百分比為92:8，將坩堝放于1500-1700℃的真空爐中保溫20-40min，爐內(nèi)完成澆筑，制得8％的銅鉿中間合金；

2)制備銅鉻鉿合金錠坯：按照上述的銅合金組分配比，在坩堝中同時(shí)放入99％以上純度的鉻粒、步驟1)所制得8％的銅鉿中間合金以及99.95％以上純度的陰極銅原料，然后將坩堝放入1300-1500℃的真空爐中保溫10-20min進(jìn)行熔融，并在爐內(nèi)將熔體倒入事先放入爐內(nèi)的澆筑模具中，制成方形或圓形銅鉻鉿合金錠坯；