CN101745791A - 一种合金铜的非真空熔炼技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合金铜的非真空熔炼技术,主要是采用了非真空熔炼技术来完成的,采用硼砂+玻璃的复合剂作为覆盖剂,采用金属镁+稀土元素作为添加剂,保护气体熔炼,在非真空状态下,在铜中加入少量的铬、锆合金元素,通过弥散析出强化,熔炼出高强度高导电的铜铬锆合金。所述的非真空熔炼技术的主要生产工艺为:非真空感应熔炼铜铬锆合金→半连续铸锭→油压机热挤压棒型坯料→多次冷拉伸→保护气氛下时效→产品性能、金相组织研究、导电率测定→成品入库。本发明适用于生产高强高导电铜铬锆合金棒型材。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金铜的熔炼技术,尤其是涉及一种合金铜的非真空熔炼技术
背景技术
铜具有优秀的导电性能,广泛的用于电力、电子、焊接等行业,但是铜的缺点是强度低,耐磨性差,随着科学技术的发展,电子信息技术、交通运输、国防部门对各种高性能铜合金导线性能的需求越来越大,尖端数字通讯设备、高级家用电器需要使用高保真导线。迫切需要新型的铜合金材料,它同时具有高的导电率,又具有高的强度、硬度、耐磨性能。目前国内外都是采用真空熔炼的方法来获取高强高导电铜合金材料,这种方法的缺点在于生产成本高,成品率低,生产工艺复杂。
发明内容
本发明的目的在于针对上述铜合金的要求,提供一种合金铜的非真空熔炼技术。
为了达到上述目的,本发明主要是采用了非真空熔炼技术来完成的。采用特殊熔剂覆盖,保护气体熔炼,所述的特殊熔剂,就是采用硼砂+玻璃的复合剂作为覆盖剂,采用金属镁+稀土元素作为添加剂,保护气体熔炼,在非真空状态下,在铜中加入少量的铬、锆合金元素,通过弥散析出强化,熔炼出高强度高导电的铜铬锆合金。所述的非真空熔炼技术的主要生产工艺为:非真空感应熔炼铜铬锆合金-→半连续铸锭-→油压机热挤压棒型坯料-→多次冷拉伸-→保护气氛下时效-→产品性能、金相组织研究、导电率测定-→成品入库。
1、非真空感应熔炼铜铬锆合金
以铜为原料,Cu 99%以上;加入Cr 0.5%;Zr 0.1%,采用特殊熔剂覆盖,即添加硼砂+玻璃的复合剂作为覆盖剂,采用金属镁+稀土元素作为添加剂,保护气体熔炼。连续定向凝固制备合金坯料。
2、半连续铸锭
在结晶器内特殊保护。
3、油压机热挤压棒型坯料
使用油压机挤压变形,挤压前铸锭感应加热,挤压后产品要进行淬火。
4、多次冷拉伸
采用冷轧和拉拔的方法,在不产生再结晶的条件下,获得大延伸变形,使凝固成形后的粗大连续柱状晶,在变形后成为连续纤维晶,可将杆坯直接加工至0.1mm以下的线材,最细可达20μm,而不需要任何中间退火处理,冷加工率大于50%,经冷拉伸成用户需要的棒型材。
5、保护气氛下时效
时效温度为450-500℃。采用热处理方法提高合金强度和导电率。
6、产品性能、金相组织研究、导电率测定
对产品进行成品检测,主要技术指标如下:化学成份:Cu 99%以上;Cr 0.5%;Zr 0.1%;抗拉强度:бъ≥450Mpa;布氏硬度:HB≥140kg/cm;导电率:λ≥80%IACS;棒型材料规格品种:圆棒、方形、矩形棒材,规格φ6-φ30cm。
7、成品入库
本发明的主要技术指标如下:
化学成份:Cu 99%以上;Cr 0.3-0.8%;Zr 0.1-0.3%
抗拉强度:бъ≥450Mpa
布氏硬度:HB≥140kg/cm
导电率:λ≥80%IACS
棒型材料规格品种:圆棒、方形、矩形棒材,规格φ6-φ30cm。
本发明与现有技术相比,具有以下明显优点和创新。(1)技术先进。本发明采用合金铜棒型材的非真空熔炼技术,由于铬、锆两种元素极容易与氧化合而形成氧化物,这就会造成成一是合金元素烧损,很难加入合金之中,二是所形成的氧化物使合金性能恶化,造成氧化物夹杂。因此国内外目前都还是采用真空熔炼的技术,但是这种技术生产合金成本太高,成品率又极低,且生产工艺复杂。而本发明方法是运用非真空熔炼技术,采用特殊熔剂覆盖,即采用硼砂+玻璃的复合剂作为覆盖剂,采用金属镁+稀土元素作为添加剂,保护气体熔炼,在非真空状态下,在铜中加入少量的铬、锆合金元素,通过弥散析出强化,熔炼出高强度高导电的铜铬锆合金。(2)、质量好。本发明采用冷轧和拉拔的方法,在不产生再结晶的条件下,获得大延伸变形,使凝固成形后的粗连续柱状晶,在变形后成为连续纤维晶,可将杆坯直接加工至0.1mm以下的线材,最细可达20μm,而不需要任何中间退火处理,也不会出现断头现象。(3)用途广。高强高导电铜铬锆合金棒型材有广泛的市场需求,主要以棒型加工材在电子、电力焊接工具方面的应用,如工业中的点焊电极、联接件,整流子、电子工业的接插件,冶金工业中的模具,电真空中的磁控管腔体等。
本发明适用于生产高强高导电铜铬锆合金棒型材。
Claims (4)
1.一种合金铜的非真空熔炼技术,其特征在于所述的非真空熔炼技术的主要生产工艺为:非真空感应熔炼铜铬锆合金-→半连续铸锭-→油压机热挤压棒型坯料-→多次冷拉伸-→保护气氛下时效-→产品性能、金相组织研究、导电率测定-→成品入库。
2.根据权利要求1所述的合金铜的非真空熔炼技术,其特征在于所述的非真空感应熔炼铜铬锆合金,是采用非真空熔炼技术来完成的,在熔炼过程中,以铜为原料,Cu 99%以上;加入Cr 0.5%;Zr 0.1%,采用硼砂+玻璃的复合剂作为覆盖剂,金属镁+稀土元素作为添加剂,保护气体熔炼,即在非真空状态下,在铜中加入少量的铬、锆合金元素,通过弥散析出强化,熔炼出高强度高导电的铜铬锆合金。
3.根据权利要求1所述的合金铜的非真空熔炼技术,其特征在于其铜铬锆合金主要技术指标如下:化学成份:Cu 99%以上;Cr0.5%;Zr 0.1%;抗拉强度:бь≥450Mpa;布氏硬度:HB≥140kg/cm;导电率:λ≥80%IACS;棒型材料规格品种:圆棒、方形、矩形棒材,规格φ6-φ30cm。
4.根据权利要求1所述的合金铜的非真空熔炼技术,其特征在于所述的多次冷拉伸是采用冷轧和拉拔的方法,在不产生结晶的条件下,获得大延伸变形,使凝固成形后的连续柱状晶,在变形后成为连续纤维晶。
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