[發(fā)明專利]一種銅鉻鋯合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811474100.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN109385555B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佘京鵬;李立鴻;吳淵;陳偉;胡強(qiáng);鄭鎮(zhèn)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東華興換熱設(shè)備有限公司;汕頭華興冶金設(shè)備股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C9/00
• 分類號(hào): C22C9/00;C22C1/03;C22F1/08
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務(wù)有限公司 44230
• 代理人: 林天普;朱明華

一種銅鉻鋯合金，其特征在于按重量計(jì)，由以下原料制成：0.2－1.2%的鉻，0.05－0.2%的鋯，0.06－0.10%的鎂，0.05－0.5%的鈧，余量為銅。本發(fā)明還提供上述鉻鋯銅合金的一種制備方法，依次包括下述步驟：（1）按比例配備銅、鉻、鋯、鎂、鈧元素，經(jīng)過(guò)真空熔煉、分流式澆注，制得鑄坯；（2）對(duì)鑄坯進(jìn)行均勻化處理、熱擠壓，制得棒坯；（3）對(duì)棒坯進(jìn)行固溶處理；（4）對(duì)經(jīng)固溶處理的棒坯進(jìn)行冷變形加工；（5）對(duì)冷變形加工后得到的材料進(jìn)行時(shí)效處理，得到所需的鉻鋯銅合金。本發(fā)明的銅鉻鋯合金具有高抗拉強(qiáng)度、高電導(dǎo)率和高延伸率，且具有較高的高溫抗拉強(qiáng)度，綜合性能優(yōu)異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅鉻鋯合金及其制備方法。

背景技術(shù)

銅鉻鋯系合金作為高強(qiáng)高導(dǎo)析出強(qiáng)化型銅合金，除了在電子、電力、軌道交通牽引電機(jī)關(guān)鍵部件、IC引線框架及部件、連續(xù)鑄鋼結(jié)晶器等多個(gè)方面作為關(guān)鍵材料，在焊接領(lǐng)域也有廣泛的運(yùn)用，是制作電極的重要材料。銅鉻鋯合金具有良好的力學(xué)性能和物理性能，廣泛用于電機(jī)整流子、點(diǎn)焊機(jī)、縫焊機(jī)、對(duì)焊機(jī)用電極，以及其它高溫要求強(qiáng)度、硬度、導(dǎo)電性的零件。

公告號(hào)為CN1323179C的中國(guó)發(fā)明專利說(shuō)明書公開了一種銅基合金材料，銅基合金材料重量百分比成分：0.01～2.5Cr，0.01～2.0Zr，0.01～2.0Y、La、Sm之任一種，余量Cu。這種銅基合金材料延伸率低，影響后續(xù)加工，材料導(dǎo)電率也不高。

隨著我國(guó)現(xiàn)代化的高速發(fā)展，焊接關(guān)鍵部件對(duì)銅合金的強(qiáng)度、導(dǎo)電性、塑性綜合性能提出了更高的要求。因此，迫切需要一種具有高抗軟化溫度、高抗拉強(qiáng)度、高電導(dǎo)率和高延伸率的新型銅鉻鋯合金材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種銅鉻鋯合金以及這種銅鉻鋯合金的制備方法，這種銅鉻鋯合金具有高抗拉強(qiáng)度、高電導(dǎo)率和高延伸率，且具有較高的高溫抗拉強(qiáng)度，綜合性能優(yōu)異。采用的技術(shù)方案如下：

一種銅鉻鋯合金，其特征在于按重量計(jì)，由以下原料制成：0.2－1.2%的鉻，0.05－0.2%的鋯，0.06－0.10%的鎂，0.05－0.5%的鈧，余量為銅。

本發(fā)明還提供上述銅鉻鋯合金的一種制備方法，其特征在于依次包括下述步驟：

（1）按比例配備銅、鉻、鋯、鎂、鈧元素，經(jīng)過(guò)真空熔煉、分流式澆注，制得鑄坯；

（2）對(duì)步驟（1）制得的鑄坯進(jìn)行均勻化處理、熱擠壓，制得棒坯；

（3）對(duì)步驟（2）制得的棒坯進(jìn)行固溶處理；

（4）對(duì)經(jīng)固溶處理的棒坯進(jìn)行冷變形加工；

（5）對(duì)冷變形加工后得到的材料進(jìn)行時(shí)效處理，得到所需的銅鉻鋯合金。

優(yōu)選步驟（1）中，鉻元素以鉻粉（優(yōu)選鉻粉的粒度為200－500目）加入，鋯元素以海綿鋯加入，鎂元素以鎂銅中間合金加入，鈧元素以鈧銅中間合金加入，銅元素以銅塊加入。

優(yōu)選步驟（1）中，真空熔煉和分流式澆注的過(guò)程為：將鉻粉、銅塊放入真空熔煉爐的坩堝內(nèi)；然后關(guān)閉爐門并抽真空，待爐內(nèi)壓強(qiáng)為40－60Pa時(shí)，開啟電源開關(guān)進(jìn)行熔煉，待爐料全部熔化后保溫10－15分鐘；然后充入0.03－0.05MPa的純氬氣，爐溫在1250－1300℃時(shí)加入海綿鋯、鎂銅中間合金和鈧銅中間合金，熔煉10－15分鐘之后，調(diào)整出爐溫度，在1180－1200℃時(shí)進(jìn)行澆注；澆注時(shí)采用分流式澆注，使熔體均勻澆注到多個(gè)（如三個(gè)）預(yù)熱保溫的模具內(nèi)，模具預(yù)熱溫度為400－500℃。采用分流式澆注，可減小晶粒尺寸和減輕成分偏析。

優(yōu)選步驟（1）中，在進(jìn)行分流式澆注時(shí)，對(duì)熔體進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾處理。二級(jí)過(guò)濾處理的方法是：在澆注設(shè)備的中間包和分流盤上分別設(shè)置一個(gè)孔隙密度為10-20PPI（Pores PerLinear Inch）的陶瓷過(guò)濾片，對(duì)熔體進(jìn)行過(guò)濾。通過(guò)二級(jí)過(guò)濾處理，可減少鑄錠夾雜。