[發明專利]壓鑄用高導電耐高溫含Ca和Re銅合金

在審

• 申請號: 201810248920.3
• 申請日: 2018-03-25
• 公開（公告）號: CN108559865A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 楊長江
• 申請（專利權）人: 廣州宇智科技有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/02;C22F1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了壓鑄用高導電耐高溫含Ca和Re銅合金及其加工工藝。按照重量百分比，該合金的成分為：Ca:1.2?2.5wt.%,Re:0.8?1.2wt.%；Mn:1.0?2.5wt.%,Ge:4.0?6.0wt.%，In:3.0?4.0wt.%,Nb:0.5?0.8wt.%,余量為銅。該銅鈣合金具有優異的壓鑄性能，并具有優異的耐高溫性能。對傳統鑄造用銅合金進行底層性質的創新和優化，對銅合金壓鑄工藝甚至整個壓鑄行業及其技術的發展與提升具有積極的意義。

技術領域

本發明涉及合金技術領域，具體地說，涉及一種銅鈣合金。

背景技術

銅是人類發現最早的金屬之一。在銅中加入合金元素便形成了銅合金，銅合金具有很多特點。1）．有優異的物理化學性能。純銅導電性、導熱性極佳，許多銅合金的導電、導熱性也很好；銅及銅合金對大氣和水的抗腐蝕能力也很高；銅是抗磁性物質。2）．有良好的加工性能。銅及某些銅合金塑性很好，容易冷、熱成型；鑄造銅合金有很好的鑄造性能。3）．有某些特殊的機械性能。例如優良的減摩性和耐磨性（如青銅及部分黃銅）；高的彈性極限及疲勞極限。由于銅合金零部件具有良好的耐腐蝕性和再生率高等優點，銅合金零部件應用領域也在不斷擴展。

在電氣工業，銅合金的應用是極其廣泛的。1）．電力輸送。電力輸送中需要大量消耗高導電性的銅合金，主要用于動力電線電纜、匯流排、變壓器、開關、接插元件和聯接器等。2）．電機制造。在電機制造中，廣泛使用高導電和高強度的銅合金。主要用銅部位是定子、轉子和軸頭等。3）．通訊電纜。隨著通訊事業的發展，人們對通訊的依賴越來越大，對光纖電纜和銅電線的需求都會不斷增加。

在交通工業，銅合金也有其極其廣泛的應用領域。1）．船舶。由于良好的耐海水腐蝕性能，許多銅合金己成為造船的標準材料。船上的電氣設備很復雜，發動機、電動機、通訊系統等幾乎完全依靠銅合金來工作。大小船只的船艙內經常用鋼和銅合金來裝飾。為了防止船殼被海生物污損影響航行，經常采用包覆銅加以保護。2）．汽車。銅和銅合金主要用于散熱器、制動系統管路、液壓裝置、齒輪、軸承、剎車摩擦片、配電和電力系統、墊圈以及各種接頭、配件和飾件等。其中用量比較大的是散熱器。3）．鐵路。鐵路的電氣化對銅合金的需要量很大。此外，列車上的電機、整流器、以及控制、制動、電氣和信 號系統等都要依靠銅和銅合金來工作。4）．飛機。飛機中的配線、液壓、冷卻和氣動系統需使用銅材，軸承保持器和起落架軸承采用銅管材，導航儀表應用抗磁鋼合金，眾多儀表中使用銅彈性元件等等。

現階段國內銅合金領域存在著一些問題，行業整體發展大而不強，還不具備和世界同行業發達國家抗衡的能力，普通產品產能過剩，高端產品依賴進口。工業規模達到世界較大，整體裝備和部分技術接近或達到國際先進水平，整體裝備工藝技術整體落后，生產效率低，資源能源消耗大。銅合金開發領域落后，不僅僅是銅加工的基礎問題，還和行業上下游息息相關，整體工業落后使得我們的合金體系序列開發產生影響。雖然我國銅合金壓鑄工業具有很大的資源優勢，但目前絕大多數的銅合金壓鑄企業，均采用傳統的壓鑄用銅合金。這類傳統材料的壓鑄工藝很大程度上通過大量的、長周期的反復試驗修改才能最終實現工藝目標。故在鑄型開發周期、鑄型設計質量及其所實現的工藝質量等方面較難保證，使得企業亦無法在競爭激烈的市場中獲得更大的突破。開發高品質壓鑄用銅合金對于提升我國自主研發精品新材料，占領國際精品新材料市場具有促進作用。對傳統鑄造用銅合金進行底層性質的創新和優化，對銅合金壓鑄工藝甚至整個壓鑄行業及其技術的發展與提升具有積極的意義。

國外己經開發的壓鑄用新型銅合金鑄造性能和高溫性能還不能令人滿意。開發具備適合壓鑄材料用高導電銅合金有兩種方法，一種是加入合金元素通過固溶強化來強化基體，另一種是通過加入第二相強化相形成銅基復合材料。Ca和Re作為合金化元素加入銅合金中可以大大提高銅合金的鑄造性能和高溫性能。隨著我國工業的快速發展，開發壓鑄用新型銅合金已成為必然。