CN102978553A - 一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺 - Google Patents

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叶超
钟金松
罗震
李洋
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Abstract

本发明涉及一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，该深冷工艺过程包括如下步骤：1）将导电用铜及铜基合金材料置于深冷设备中，控制温度为-50℃～-196℃，保温时间2～6小时；2）深冷后将上述导电用铜及铜基合金材料取出，然后将其放置在空气中升温至室温，并保证此过程中工件所处的环境稳定。本发明通过对经冶炼、轧延或拉拔后的导电用铜及铜基合金材料在-50℃～-196℃温度下保持2～6小时进行深冷处理，进一步降低了其电阻率，实现了降低铜材消耗和电能损耗的目的。

Description

一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺
技术领域
本发明属于冷处理工艺技术领域，特别涉及一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺。 
背景技术
导电用铜及铜基合金材料是电力传输领域中的重要载体，而在电力输送过程中，由于电阻发热而导致一定能源的浪费。从节能和经济的角度考虑，目前世界上正在推广在特定电阻率下的“最佳电缆截面”标准，以兼顾铜材消耗和电能消耗这两个因素，达到节能和最佳综合经济效益的目的。如果能进一步降低铜线缆的电阻率，就可以进一步减小“最佳电缆截面”，从而节省铜材消耗和降低电能损耗，对我国国民经济的发展具有巨大的促进作用。 
深冷处理是对材料在-50℃以下进行处理的一种工艺方法。一般认为它是常规冷处理的一种延伸。现有的研究和生产实践结果表明,深冷处理在基于不改变现有材料成分的基础上,通过合理的处理工艺不仅可显著提高黑色金属、有色金属、金属合金、碳化物、塑料(包括尼龙、泰弗龙)以及硅酸盐等各种材料的力学性能和使用寿命,还能稳定材料尺寸,改善均匀性,减小变形,且操作简单、不破坏工件、无污染、成本低等特点被广泛应用于机械制造行业。 
目前导电用铜及铜基合金材料生产工艺主要是连铸连轧、上引连铸-拉拔或连续挤压-拉拔，这样获得的导电用铜及铜基合金材料，其电阻值是一个基本稳定的常量（0.017241），难以再大幅度的降低。因此，通过对导电用铜及铜基合金材料进行深冷处理，进一步降低其电阻率，提高其导电性能，具有重要的实际意义和广阔的应用前景。 
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够降低电阻率的导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺。 
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是： 
一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，该深冷工艺过程包括如下步骤： 
1）将导电用铜及铜基合金材料置于深冷设备中，控制温度为-50℃～-196℃，保温时间2～6小时； 
2）深冷后将上述导电用铜及铜基合金材料取出，然后将其放置在空气中升温至室温，并保证此过程中工件所处的环境稳定。 
所述导电用铜及铜基合金材料可以为铜导线、铜母线、电磁线和滑触线。 
所述深冷设备为采用液氮为深冷源的深冷设备。 
本发明具有的优点和积极效果是： 
本发明通过对经冶炼、轧延或拉拔后的导电用铜及铜基合金材料在-50℃～-196℃温度下保持2～6小时进行深冷处理，进一步降低了其电阻率，实现了降低铜材消耗和电能损耗的目的。 
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，详细说明如下： 
实施例一 
一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，该深冷工艺特别针对厚度25mm的硬态铜母线（铜排），工艺过程包括如下步骤： 
1）将上述铜母线置于深冷设备中，控制温度为-50℃，保温时间6小时； 
2）深冷后将铜母线取出，然后将其放置在空气中升温至室温，并保证此过程中工件所处的环境稳定。 
经测试，深冷前铜母线电阻率为0.01788Ω·mm2/m，深冷后其电阻率为0.01687Ω·mm2/m，下降了约5.6%。 
实施例二 
一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，该深冷工艺特别针对厚度25mm的硬态铜母线（铜排），工艺过程包括如下步骤： 
1）将上述铜母线置于深冷设备中，控制温度为-196℃，保温时间2小时； 
2）深冷后将铜母线取出，然后将其放置在空气中升温至室温，并保证此过程中工件所处的环境稳定。 
经测试，深冷前铜母线电阻率为0.01797Ω·mm2/m，深冷后其电阻率为0.01664Ω·mm2/m，下降了约7.4%。 
实施例三 
一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，该深冷工艺特别针对厚度25mm的硬 态铜母线（铜排），工艺过程包括如下步骤： 
1）将上述铜母线置于深冷设备中，控制温度为-100℃，保温时间4小时； 
2）深冷后将铜母线取出，然后将其放置在空气中升温至室温，并保证此过程中工件所处的环境稳定。 
经测试，深冷前铜母线电阻率为0.01805Ω·mm2/m，深冷后其电阻率为0.01686Ω·mm2/m，下降了约6.6%。 
实施例四 
一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，该深冷工艺特别针对直径2mm的软态铜导线，工艺过程包括如下步骤： 
2）将上述铜导线置于深冷设备中，控制温度为-50℃，保温时间6小时； 
2）深冷后将铜导线取出，然后将其放置在空气中升温至室温。 
经测试，深冷前铜导线电阻率为0.01721Ω·mm2/m，深冷后其电阻率为0.01609Ω·mm2/m，下降约6.5%。 
实施例五 
一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，该深冷工艺特别针对直径2mm的软态铜导线，工艺过程包括如下步骤： 
3）将上述铜导线置于深冷设备中，控制温度为-196℃，保温时间2小时； 
2）深冷后将铜母线取出，然后将其放置在空气中升温至室温，并保证此过程中工件所处的环境稳定。 
经测试，深冷前铜导线电阻率为0.01691Ω·mm2/m，深冷后其电阻率为0.01559Ω·mm2/m，下降约7.8%。 
实施例六 
一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，该深冷工艺特别针对直径2mm的软态铜导线，工艺过程包括如下步骤： 
1）将上述铜导线置于深冷设备中，控制温度为-100℃，保温时间4小时； 
2）深冷后将铜母线取出，然后将其放置在空气中升温至室温，并保证此过程中工件所处的环境稳定。 
经测试，深冷前铜导线电阻率为0.01706Ω·mm2/m，深冷后其电阻率为0.01542Ω· mm2/m，下降约9.6%。 
实施例七 
一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，该深冷工艺特别针对直径3mm的软态铜导线，工艺过程包括如下步骤： 
1）将上述铜导线置于深冷设备中，控制温度为-50℃，保温时间6小时； 
2）深冷后将铜导线取出，然后将其放置在空气中升温至室温。 
经测试，深冷前铜导线电阻率为0.01699Ω·mm2/m，深冷后其电阻率为0.01582Ω·mm2/m，下降约6.9%。 
实施例八 
一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，该深冷工艺特别针对直径3mm的软态铜导线，工艺过程包括如下步骤： 
1）将上述铜导线置于深冷设备中，控制温度为-100℃，保温时间4小时； 
2）深冷后将铜导线取出，然后将其放置在空气中升温至室温。 
经测试，深冷前铜导线电阻率为0.01711Ω·mm2/m，深冷后其电阻率为0.01575Ω·mm2/m，下降约7.9%。 
实施例九 
一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，该深冷工艺特别针对直径3mm的软态铜导线，工艺过程包括如下步骤： 
1）将上述铜导线置于深冷设备中，控制温度为-196℃，保温时间2小时； 
2）深冷后将铜导线取出，然后将其放置在空气中升温至室温。 
经测试，深冷前铜导线电阻率为0.01683Ω·mm2/m，深冷后其电阻率为0.01576Ω·mm2/m，下降约6.4%。 
本发明中导电用铜及铜基合金材料除了可以为铜导线、铜母线，还可以为电磁线、滑触线、异型截面导体等。 
本发明中的深冷设备可以是现有的采用液氮为深冷源的常用深冷设备。 
本发明通过对经冶炼、轧延或拉拔后的导电用铜及铜基合金材料在-50℃～-196℃温度下保持2～6小时进行深冷处理，进一步降低了其电阻率，实现了降低铜材消耗和电能损耗的目的。 

Claims (3)

1.一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，其特征在于，该深冷工艺过程包括如下步骤：
1）将导电用铜及铜基合金材料置于深冷设备中，控制温度为-50℃～-196℃，保温时间2～6小时；
2）深冷后将上述导电用铜及铜基合金材料取出，然后将其放置在空气中升温至室温，并保证此过程中工件所处的环境稳定。
2.根据权利要求1所述的一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，其特征在于，所述导电用铜及铜基合金材料可以为铜导线、铜母线、电磁线和滑触线。
3.根据权利要求1所述的一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺，其特征在于，所述深冷设备为采用液氮为深冷源的深冷设备。
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