[發(fā)明專(zhuān)利]一種高強(qiáng)高導(dǎo)銅鐵系合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210356144.5
• 申請(qǐng)日: 2022-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114657410B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔深;于翔宇;陶輝錦;李周;邱文婷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C9/00
• 分類(lèi)號(hào): C22C9/00;C22C9/10;C22C1/03;C22F1/08;C21D9/00;B23P15/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙瀚頓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43223
• 代理人: 吳亮;朱敏

1.一種高強(qiáng)高導(dǎo)銅鐵系合金，其特征在于，包括按重量百分比計(jì)的如下成分：

Fe：0.5 -5.0 wt%，Si ：0.05-0.5wt%，Mg：0.05-0.5wt%，0.2 wt%≤ Cr≤0.5 wt%，0.04wt% ≤ Zr≤0.15 wt%，0.01wt% ≤ Ca≤0.15wt%，余量為Cu；

所述高強(qiáng)高導(dǎo)銅鐵系合金的制備方法包括如下步驟：

步驟S1，根據(jù)設(shè)計(jì)成分對(duì)合金所需的元素進(jìn)行配比，在惰性氣體中進(jìn)行熔煉，澆鑄得到銅合金鑄錠；

步驟S2，將步驟S1的銅合金鑄錠進(jìn)行均勻化退火，退火溫度為920-970℃，時(shí)間為24-48h，均勻化后的鑄錠降溫至800-900℃；

步驟S3，軋制工藝的熱軋開(kāi)坯的總變形量為70-80%，冷軋的總變形量為70%-90%；冷軋后對(duì)坯料進(jìn)行300-500℃的時(shí)效熱處理，并重復(fù)冷軋-時(shí)效處理工藝兩次或兩次以上；對(duì)冷軋板成品進(jìn)行清洗、矯直以及切邊，得到板、帶、箔材成品合金板，精軋變形量為50%；最后將板材在200-300℃進(jìn)行4-5h的去應(yīng)力退火，制備得到高強(qiáng)高導(dǎo)銅鐵系合金；

最后一次時(shí)效熱處理時(shí)間為16-32h，其余時(shí)效熱處理時(shí)間為1-2h。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)高導(dǎo)銅鐵系合金，其特征在于，步驟S1中，選用電解銅、純鐵、純硅、純鉻、銅鎂中間合金、銅鋯中間合金和銅鈣中間合金作為原料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)高導(dǎo)銅鐵系合金，其特征在于，銅鎂中間合金為Cu-30Mg的中間合金，銅鋯中間合金為Cu-50Zr的中間合金，銅鈣中間合金為Cu-50Ca的中間合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)高導(dǎo)銅鐵系合金，其特征在于，步驟S1中，采用真空熔煉爐進(jìn)行熔煉，真空度為10^-5-10^-3Pa，所述惰性氣體為高純氬氣；熔煉過(guò)程中采用感應(yīng)熔煉爐產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)對(duì)熔體進(jìn)行攪拌。

5.一種高強(qiáng)高導(dǎo)銅鐵系合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，根據(jù)設(shè)計(jì)成分對(duì)合金所需的元素進(jìn)行配比，在惰性氣體中進(jìn)行熔煉，澆鑄得到銅合金鑄錠；

所述合金成分包括按重量百分比計(jì)的如下成分：

Fe：0.5 -5.0 wt%，Si ：0.05-0.5wt%，Mg：0.05-0.5wt%，0.2 wt%≤ Cr≤0.5 wt%，0.04wt% ≤ Zr≤0.15 wt%，0.01wt% ≤Ca≤0.15wt%，余量為Cu；

步驟S2，將步驟S1的銅合金鑄錠進(jìn)行均勻化退火，退火溫度為920-970℃，時(shí)間為24-48h，均勻化后的鑄錠降溫至800-900℃；

步驟S3，軋制工藝的熱軋開(kāi)坯的總變形量為70-80%，冷軋的總變形量為70%-90%；冷軋后對(duì)坯料進(jìn)行300-500℃的時(shí)效熱處理，并重復(fù)冷軋-時(shí)效處理工藝兩次或兩次以上；對(duì)冷軋板成品進(jìn)行清洗、矯直以及切邊，得到板、帶、箔材成品合金板，精軋變形量為50%；最后將板材在200-300℃進(jìn)行4-5h的去應(yīng)力退火，制備得到高強(qiáng)高導(dǎo)銅鐵系合金；

最后一次時(shí)效熱處理時(shí)間為16-32h，其余時(shí)效熱處理時(shí)間為1-2h。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高強(qiáng)高導(dǎo)銅鐵系合金的制備方法，其特征在于，步驟S1中，選用電解銅、純鐵、純硅、純鉻、銅鎂中間合金、銅鋯中間合金和銅鈣中間合金作為原料；其中銅鎂中間合金為Cu-30Mg的中間合金，銅鋯中間合金為Cu-50Zr的中間合金，銅鈣中間合金為Cu-50Ca的中間合金。