[發(fā)明專利]一種銅硅合金材料及其電渣重熔制備方法與銅硅合金絲材

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• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108796298A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 楊帆;姜驍箐;張新法;吳彬;董君偉
• 申請（專利權）人: 沈陽賽美特新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C9/10
• 分類號: C22C9/10;C22C1/02;C22B9/18;B21C37/04;C22F1/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 于曉波

1.一種銅硅合金材料，其特征在于：按重量百分含量計，該銅硅合金材料的化學成分為：Si 1.85-2.65％，Mn 0.6-1.0％，Ni 0.2-0.3％，Ag 0.08-0.2％，余量為Cu。

2.根據(jù)權利要求1所述的銅硅合金材料，其特征在于：該合金材料的化學成分中：Si為2.0-2.65wt.％，Mn為0.8-1.0wt.％。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的銅硅合金材料，其特征在于：該合金材料的化學成分中：Mg≤0.2wt.％，Al≤0.2wt.％。

4.根據(jù)權利要求1所述的銅硅合金材料的電渣重熔制備方法，其特征在于：該方法是采用真空感應爐熔煉的銅硅合金鑄錠作為自耗電極，通過電渣重熔方法制備銅硅合金電渣錠，即所述銅硅合金材料；該方法具體包括如下步驟：

(1)電極準備：將自耗電極與假電極進行可靠裝配，裝配方式為：假電極連接端加工出螺母，自耗電極連接端加工出與螺母相適應的螺栓，螺母和螺栓的直徑為自耗電極直徑的0.5-0.6倍；所述自耗電極在進行電渣重熔前進行表面處理；

(2)電渣重熔渣系設計和烘干處理：電渣重熔渣料采用CaF₂-NaF二元渣系，該渣系的熔點低于銅硅合金熔點120～180℃；所述CaF₂-NaF二元渣系是由高純NaF和螢石組成，高純NaF的含量為23-30wt.％；所述電渣重熔渣料進行烘干處理后待用；

(3)電渣重熔：電渣重熔過程中，電壓為28-30V，電流為3000-3200A，熔速通過調(diào)節(jié)電壓和電流進行控制，熔煉氣氛采用氬氣保護。

5.根據(jù)權利要求4所述的銅硅合金材料的電渣重熔制備方法，其特征在于：所述銅硅合金鑄錠的化學成分與銅硅合金電渣錠的化學成分相同；所述假電極的材質(zhì)為304不銹鋼。

6.根據(jù)權利要求4所述的銅硅合金材料的電渣重熔制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述CaF₂-NaF二元渣系中，高純NaF的含量為25.5～28wt.％；所述高純NaF中NaF含量大于98wt.％，SiO₂含量小于0.5％；所述螢石中CaF₂含量大于98.5wt.％，SiO₂含量≤1％；所述電渣重熔渣料的烘干處理過程中：采用電阻加熱爐對電渣重熔渣料烘干，烘干溫度為600～800℃，保溫時間為2h～6h，隨爐封閉冷卻。

7.根據(jù)權利要求4所述的銅硅合金材料的電渣重熔制備方法，其特征在于：步驟(3)中，采用固定式結晶器，結晶器直徑為120-125mm，結晶器內(nèi)注入融熔的電渣重熔渣料；自耗電極與假電極裝配后，自耗電極的一端插入渣池；直徑填充比為0.6-0.66，且保持至少20mm的安全間隙。

8.一種利用權利要求1所述的銅硅合金材料制備的銅硅合金絲材，其特征在于：所述銅硅合金電渣錠經(jīng)軋制和拉絲工藝，制得銅硅合金絲材；直徑為Φ0.6-1.0mm的銅鐵合金絲材能夠實現(xiàn)不間斷連續(xù)拉伸為Φ0.1-0.5mm絲材5000m以上；直徑為Φ0.1-0.5mm絲材能夠實現(xiàn)不間斷連續(xù)拉伸為Φ0.03-0.08mm絲材150m以上。

9.根據(jù)權利要求11所述的銅硅合金材料制備的銅硅合金絲材，其特征在于：所述銅硅合金電渣錠經(jīng)軋制和拉絲工藝后，制成直徑Φ1.3-2.0mm的絲材，Φ1.3-2.0mm的絲材在620～650℃下退火后，經(jīng)大拉絲機拉制成Φ0.6-1.0mm的絲材。在620～650℃退火后，0.6-1.0mm的絲材經(jīng)中拉絲機或細拉絲機拉制成Φ0.1-0.5mm的絲材；Φ0.1-0.5mm的絲材在620℃～650℃退火，經(jīng)微拉絲機得到Φ0.03-0.08mm的絲材。

10.根據(jù)權利要求11所述的銅硅合金材料制備的銅硅合金絲材，其特征在于：該絲材耐折性好、熔斷性好、電阻率穩(wěn)定。