[發明專利]一種高強高導銅鉻鋯棒材的制備方法

有效

• 申請號: 202110017514.8
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112831686B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 劉喆;傅杰;張寶;周冰清;巢國輝
• 申請（專利權）人: 寧波金田銅業(集團)股份有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22F1/08
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

本發明公開了一種高強高導銅鉻鋯棒材的制備方法，該銅鉻鋯合金含有0.6～1.0wt％Cr，0.035～0.10wt％Zr，余量為Cu和不可避免的雜質；其特征在于包括以下工藝流程：1)鑄造：得到銅鉻鋯合金鑄坯；2)熱軋：將銅鉻鋯合金鑄坯進行80～95％變形量的熱加工，軋制溫度為960～990℃，軋制速度為30～40m/min，經最后一道軋制后淬火、收卷。本發明利用了“析出強化+加工硬化+細晶強化”機制的疊加，實現了同時兼得高強度和高導電，硬度HRB≥85，導電率≥85％IACS，這對延長電阻焊、釬焊等耗材的使用壽命、降低能耗方面有積極作用。

技術領域

本發明涉及銅合金技術領域，具體涉及一種高強高導銅鉻鋯棒材的制備方法。

背景技術

銅鉻鋯(C18150)棒材因其高強度、高導電和抗高溫軟化等性能，被廣泛應用于制備電阻焊、釬焊的電極。由于焊接電極處于高溫、高壓的環境，隨著時間的延長硬度逐漸降低，容易發生磨損，進而影響焊接質量。為了保證焊接質量，需要頻繁更換電極，同時增加了生產成本。因此，提高銅鉻鋯棒材的硬度，使焊接電極在高溫下依舊保持較高的硬度，對延長其使用壽命，降低企業生產成本有積極的作用。

銅鉻鋯合金屬于析出強化型銅合金，其高硬度主要來源于時效處理后析出的納米級Cr顆粒對位錯移動的阻礙作用。銅鉻鋯棒材的傳統生產工藝為“熔鑄→鑄錠加熱→擠壓→固溶→冷加工→時效→成品拉拔”，該工藝可以達到硬度HRB≥80，導電率≥80％IAC的性能。目前為進一步提高銅鉻鋯產品的硬度，采用的方法是添加一些微量元素。發明專利申請號為CN200710069551.3公布了《高強高導的低鈣硼鉻鋯銅合金及其制造方法》，該專利通過添加微量的Ca、B、Fe元素實現了晶粒細化、強化晶界和基體作用，從專利實施例中的性能數據可以看出，硬度HRB為最高83時導電率為82.76％IACS，導電率為最高85.18％IACS時硬度HRB為80，無法實現“高強度、高導電”的統一。發明專利申請號為CN201610813189.5公布了《抗軟化銅合金、制備方法及其應用》，該專利同樣提到了添加微量的Fe來提高銅鉻鋯的強度，從專利實施例中的性能數據可以看出，硬度HRB為最高88時導電率為75.2％IACS，導電率為最高91.1％IACS時硬度HRB為75，同樣無法實現“高強度、高導電”的統一。綜上可以看出，雖然微量元素可以提高銅鉻鋯的硬度，但同時會降低其導電率，難以實現“高強度、高導電”的統一。

因此，需要針對當前銅鉻鋯棒材的制備工藝進行改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種硬度HRB≥85，導電率≥85％IACS的高強高導銅鉻鋯棒材的制備方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種高強高導銅鉻鋯棒材的制備方法，該銅鉻鋯合金含有0.6～1.0wt％Cr，0.035～0.10wt％Zr，余量為Cu和不可避免的雜質；其特征在于包括以下工藝流程：

1)鑄造：得到銅鉻鋯合金鑄坯；

2)熱軋：將銅鉻鋯合金鑄坯進行80～95％變形量的熱加工，軋制溫度為960～990℃，軋制速度為30～40m/min，經最后一道軋制后淬火、收卷；

3)酸洗或扒皮：將熱加工后的線坯進行酸洗或扒皮加工，去除表面氧化皮；

4)連續擠壓：將酸洗或扒皮處理后的線坯進行連續擠壓加工，擠壓比為0.5～3，擠壓速度為2～6m/min；

5)拉拔；

6)時效處理；

7)酸洗：將時效處理后的線坯進行酸洗處理，去除表面氧化皮，酸洗時間為10～20min；

8)成品拉拔。