[發明專利]一種銅合金材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810707575.5
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108823464B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 姚大偉;張遠望;王樹森
• 申請（專利權）人: 上海電纜研究所有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22F1/08;C22C1/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 高燕;許亦琳

一種銅合金材料的制備方法，包括如下步驟：1）銅銀合金化：將銅在真空度不大于9.0×10^?3 Pa條件下加熱，至加熱溫度為800℃~900℃時停止抽真空，并在惰性氣體保護下升溫加熱至銅完全熔化然后加入銀混合形成熔體，澆鑄成鑄錠；2）合金固溶處理：對鑄錠固溶處理；3）冷變形加工；4）時效熱處理。本發明中制備的銅合金的銀含量較少，并且該制備過程可極大減少貴金屬銀的燒損，降低了生產成本；配合適當的熱處理與冷加工工藝獲得的銅合金材料具有高強高導的特點，成分均勻，性能穩定，便于加工成各種銅材，為其廣泛應用提供了保障。

技術領域

本發明涉及銅合金冶煉加工領域，特別是涉及一種銅合金材料及其制備方法。

背景技術

對于傳統的銅、鋁及其合金的導電材料而言，其強度及導電性存在此消彼長的關系，一般很難兼備高導電性與高強度。由于金屬銅和金屬銀具有優良的導電性以及它們在常溫下互不固溶，因此是實現高強高導的理想候選材料，被廣泛應用于電力機車傳輸線，輸運導線，引線框架以及高磁場脈沖磁體等領域。常規實現高強高導銅銀合金材料的方法是實現銅銀合金化，通過調整合金中銀的含量，來提高材料的強度。

如CN 103572184A公開了一種高強度銅銀合金材料的制備方法，包括以下步驟：1)以銅、銀為原料，按照質量分數銀15-20％，余量為銅的比例進行配料；2)采用真空熔煉技術制備銅銀合金棒料；3)采用真空自耗電弧熔煉技術精煉銅銀合金棒料；4)熱擠壓：擠壓溫度為800～900℃，保溫2～4h，擠壓比為8～10，擠壓成棒材；5)熱處理：退火溫度為200～250℃，保溫時間為1～2h，隨爐冷卻；6)拉拔即得。

CN 101643866A公開了一種高強高導Cu-Ag合金材料及其制備方法，并具體公開了該合金材料成分為Ag5wt％-10wt％，銅余量，及該合金材料的制備方法，包括：1)化學成分設計；2)熔煉室和定向凝固室抽真空；3)石墨坩堝預熱；4)合金熔煉；5)下拉石墨坩堝；6)取出合金錠；7)熱擠壓；8)熱處理；9)拉絲。

但是現有技術中方法都是實現銅銀合金化的方式，通過加入大量貴金屬銀犧牲了導體導電性能來提高材料強度的，不能實現銅銀合金材料的最佳性能。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種銅合金及其制備方法，用于解決現有技術中的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明是通過以下技術方案獲得的。

本發明提供一種銅合金材料的制備方法，包括以下步驟：

1)銅銀合金化：將銅在真空度大于9.0×10^-3Pa條件下加熱，至加熱溫度為800℃～900℃時停止抽真空，并在惰性氣體保護下升溫加熱至銅完全熔化然后加入銀混合形成溶體，澆鑄成鑄錠；

2)合金固溶處理：對鑄錠固溶處理；

3)冷變形加工；

4)時效熱處理。

優選地，步驟1)中，以銀和銅的總質量為基準計，銀的用量為0.1wt％～1.0wt％。

優選地，步驟1)中，升溫加熱溫度為1150～1200℃。

優選地，步驟1)中，所述銀采用銀顆粒，銀顆粒的直徑為0.01cm～0.5cm。本申請中加入在完全熔化的銅熔體中加入銀顆粒，使得銀顆粒快速溶解并與銅熔體充分混合均勻。

優選地，步驟1)中，所述銅采用無氧銅。

優選地，步驟1)中，所述銀顆粒純度為99.9％。

優選地，步驟2)中，鑄錠固溶處理是指將鑄錠加熱到高溫單相區恒溫保持，使銀相充分溶解到銅熔體中后快速冷卻，以得到過飽和固溶體。