[發明專利]一種在線深冷-變形制備表面梯度的高強高導銅材方法

在審

• 申請號: 202211205561.6
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115418586A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 趙宇;查俊;祖國慶;鮑娜娜;李東洋;冉旭
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08;H01B13/00;C22C9/00;H01B1/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 徐笑陽

1.一種在線深冷-變形制備表面梯度的高強高導銅材方法，其特征在于，通過在超低溫環境中，對金屬棒材在線進行深冷，再經過表面滾壓處理，根據循環滾壓的次數，控制金屬棒材表面的變形量，使棒材表面組織由心部向外呈梯度排布結構，制成表面梯度的高強高導銅材。

2.根據權利要求1所述的一種在線深冷-變形制備表面梯度的高強高導銅材方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：

(1)選取銅或銅合金棒材，將棒材進行強化處理，處理完畢后對棒材進行深冷處理；

(2)將經過深冷的棒材表面進行滾壓，利用滾壓刀頭的下壓對其產生變形；

(3)表面滾壓結束為一個循環，每進行下一次循環前都對棒材再次進行深冷處理；

(4)經過多次表面循環滾壓，棒材試樣的表面變形量控制在1～15％，最終獲得表面梯度的高強高導銅材，其棒材沿棒芯向外，晶粒細化程度逐漸遞增。

3.根據權利要求1所述的一種在線深冷-變形制備表面梯度的高強高導銅材的方法，其特征在于，步驟(1)中選取的棒材的線徑尺寸為10～50mm。

4.根據權利要求1所述的一種在線深冷-變形制備表面梯度的高強高導銅材的方法，其特征在于，步驟(1)中棒材的強化處理方式根據不同材料進行確定，具體為熱處理、固溶、時效中的一種或者幾種；其中熱處理溫度在300～600℃、固溶、時效的溫度為300～1000℃，時間為均為0.2～6h。

5.根據權利要求4所述的一種在線深冷-變形制備表面梯度的高強高導銅材的方法，其特征在于，步驟(1)中棒材若為銅合金，固溶處理方式為：使得銅合金加熱到相變溫度以上，在此溫度保持20～60min，并以快于第二相從基體中析出的速度冷卻，獲得過飽和固溶體，提升銅合金的性能。

6.根據權利要求1所述的一種在線深冷-變形制備表面梯度的高強高導銅材的方法，其特征在于，步驟(1)、(3)中棒材深冷處理的溫度在-195～-145℃，棒材的深冷處理時間為1～5min。

7.根據權利要求1所述的一種在線深冷-變形制備表面梯度的高強高導銅材的方法，其特征在于，步驟(2)、(3)、(4)中表面滾壓采用的表面滾壓裝置滾壓主軸轉速在500～600r/min，進給速率在0.5～1mm/s，液壓起始在0.2～0.3MPa，每一循環道次液壓提高0.2～0.4MPa，控制每一循環道次的表面變形量在1～3％，通過的循環道次的積累變形，確定棒材的最終形變量。

8.根據權利要求1所述的一種在線深冷-變形制備表面梯度的高強高導銅材的方法，其特征在于，步驟(2)、(3)、(4)中表面滾壓、深冷處理為在線進行，深冷處理裝置采用可調式溫度箱。