CN103572184A - 一种高强度铜银合金材料的制备方法 - Google Patents
一种高强度铜银合金材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103572184A CN103572184A CN201310487643.9A CN201310487643A CN103572184A CN 103572184 A CN103572184 A CN 103572184A CN 201310487643 A CN201310487643 A CN 201310487643A CN 103572184 A CN103572184 A CN 103572184A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silver
- copper
- preparation
- bar
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高强度铜银合金材料的制备方法，包括以下步骤：1）以铜、银为原料，按照质量分数银15-20%，余量为铜的比例进行配料；2）采用真空熔炼技术制备铜银合金棒料；3）采用真空自耗电弧熔炼技术精炼铜银合金棒料；4）热挤压：挤压温度为800-900℃，保温2-4h，挤压比为8-10，挤压成棒材；5）热处理：退火温度为200-250℃，保温时间为1-2h，随炉冷却；6）拉拔即得。本发明以铜、银为原料，通过在真空自耗熔炼炉中炼取铜银合金锭，后经热挤压、热退火、拉拔等工艺，获得高强度的铜银合金。本发明的制备方法得到的铜银合金材料，抗拉强度可达1.2GPa以上，电导率可达75%IACS以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度铜银合金材料的制备方法，属于合金材料技术领域。
背景技术
铜银合金具有良好的导热导电性，以及优异的物理力学性能，被广泛应用与高强度磁体***、大型高速涡轮发电机转子导线等。长期以来，在铜银合金的研究中发现，铜银合金强度和导电性存在此消彼长的关系，在保持铜银合金高电导率的情况下，很难将抗拉强度提高到1.1GPa以上，因此处理好抗拉强度和电导率的关系，并开发一种兼备高强度和高导电性的材料是许多科研工作者研究和开发的重点方向。
CN101643866A公开了一种高强高导CuAg合金材料及其制备方法，并具体公开了该合金材料成分为Ag5wt%-10wt%，铜余量，及该合金材料的制备方法，包括：1）化学成分设计；2）熔炼室和定向凝固室抽真空；3）石墨坩埚预热；4）合金熔炼；5）下拉石墨坩埚；6）取出合金锭；7）热挤压；8）热处理；9）拉丝。但是采用该方法制得的CuAg合金材料在电导率仅为70-71%的情况下，其抗拉强度也无法达到1.1GPa以上。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度铜银合金材料的制备方法，以在保持铜银合金高导电率的情况下，提高铜银合金的抗拉强度。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是提供一种高强度铜银合金材料的制备方法，包括以下步骤：
1）以铜、银为原料，按照质量分数银15-20%，余量为铜的比例进行配料；
2）采用真空熔炼技术制备铜银合金棒料；
3）采用真空自耗电弧熔炼技术精炼铜银合金棒料：安装真空熔炼制得的铜银合金棒料，然后在有冷却水、压缩空气的条件下对真空自耗电弧炉抽真空，炉内真空度达到1Pa时，合金熔炼，待温度降至100℃以下，取出铜银合金棒料；
4）热挤压：挤压温度为800-900℃，保温2-4h，挤压比为8-10，挤压成棒材；
5）热处理：退火温度为200-250℃，保温时间为1-2h，随炉冷却；
6）拉拔即得。
所述铜纯度大于99.9%。
所述银纯度大于99.9%。
所述步骤2）中的铜银合金棒料为Ф50-Ф80mm。
所述真空熔炼技术的具体步骤为：
将配比好的铜、银一次性装入真空熔炼炉内，其中Ag装入料斗内，然后抽真空，当真空度达到0.1-0.5Pa时开始送电，升高功率，当温度到达1200℃时加入银，并进行搅拌，当温度至900-950℃时浇注，冷却得到铜银合金棒料。
所述步骤3）的熔炼温度为1100-1200℃。
所述步骤3）的熔炼时间为20-30min。
所述拉拔每道次变形量为10-15%。
本发明以铜、银为原料，通过在真空自耗熔炼炉中精炼铜银合金棒料，后经热挤压、热退火、拉拔等工艺，获得高强度的铜银合金。本发明采用真空自耗熔炼技术，改善了合金组织；采用800-900℃热挤压工艺，可以细化晶粒、消除铸造缩孔、改变组织走向，提高材料的综合性能；200-250℃退火，消除残余应力减少变形与裂纹倾向，调整组织，消除组织缺陷。实验证明，采用本发明的制备方法得到的铜银合金材料，抗拉强度可达1.2GPa以上，电导率可达75%IACS以上。
具体实施方式
实施例1
本实施例的高强度铜银合金材料的制备方法，包括以下步骤：
1）以纯度大于99.9%的铜和纯度大于99.9%的银为原料，按质量分数银15%，余量为铜的比例进行配料；
2）采用真空熔炼技术制备Ф80mm的铜银合金棒料，具体步骤为：
将配比好的铜、银一次性装入真空熔炼炉内，其中Ag装入料斗内，然后抽真空，当真空度达到0.5Pa时开始送电，升高功率，当温度到达1200℃时加入银，并进行搅拌，当温度至900℃时浇注，冷却得到铜银合金棒料；
3）采用真空自耗电弧熔炼技术精炼铜银合金棒料；
a）装料：检查电级杆表面和导电面是否清洁，无异物后将铜银合金棒料锁紧；
b）真空自耗电弧炉抽低真空：在有冷却水、压缩空气的条件下抽真空，炉内真空度要求为1Pa；
c）合金熔炼，熔炼温度为1200℃，时间为20min；待温度降至100℃，取出铜银合金棒料；
4）热挤压：挤压温度为800℃，保温4h，挤压比为8，挤压成棒材；
5）热处理：退火温度为220℃，保温时间为1h，随炉冷却；
6）拉拔，每道次变形量为15%，得到高强度铜银合金材料。
实施例2
本实施例的高强度铜银合金材料的制备方法，包括以下步骤：
1）以纯度大于99.9%的铜和纯度大于99.9%的银为原料，按质量分数银20%，余量为铜的比例进行配料；
2）采用真空熔炼技术制备Ф50mm的铜银合金棒料，具体步骤为：
将配比好的铜、银一次性装入真空熔炼炉内，其中Ag装入料斗内，然后抽真空，当真空度达到0.1Pa时开始送电，升高功率，当温度到达1200℃时加入银，并进行搅拌降温，当温度至950℃时浇注，冷却得到铜银合金棒料；
3）采用真空自耗电弧熔炼技术精炼铜银合金棒料；
a）装料：检查电级杆表面和导电面是否清洁，无异物后将铜银合金棒料锁紧；
b）真空自耗电弧炉抽低真空：在有冷却水、压缩空气的条件下抽真空，炉内真空度要求为1Pa；
c）合金熔炼，熔炼温度为1150℃，时间为30min；待温度降至80℃，取出铜银合金棒料；
4）热挤压：挤压温度为900℃，保温2h，挤压比为9，挤压成棒材；
5）热处理：退火温度为250℃，保温时间为2h，随炉冷却；
6）拉拔，每道次变形量为10%，得到高强度铜银合金材料。
实施例3
本实施例的高强度铜银合金材料的制备方法，包括以下步骤：
1）以纯度大于99.9%的铜和纯度大于99.9%的银为原料，按质量分数银18%，余量为铜的比例进行配料；
2）采用真空熔炼技术制备Ф60mm的铜银合金棒料，具体步骤为：
将配比好的铜、银一次性装入真空熔炼炉内，其中Ag装入料斗内，然后抽真空，当真空度达到0.3Pa时开始送电，升高功率，当温度到达1200℃时加入银，并进行搅拌降温，当温度至930℃时浇注，冷却得到铜银合金棒料；
3）采用真空自耗电弧熔炼技术精炼铜银合金棒料；
a）装料：检查电级杆表面和导电面是否清洁，无异物后将铜银合金棒料锁紧；
b）真空自耗电弧炉抽低真空：在有冷却水、压缩空气的条件下抽真空，炉内真空度要求为1Pa；
c）合金熔炼，熔炼温度为1100℃，时间为25min；待温度降至90℃，取出铜银合金棒料；
4）热挤压：挤压温度为850℃，保温3h，挤压比为10，挤压成棒材；
5）热处理：退火温度为200℃，保温时间为1.5h，随炉冷却；
6）拉拔，每道次变形量为13%，得到高强度铜银合金材料。
实验例
对实施例1-3的铜银合金材料的抗拉强度和电导率进行测试，结果如表1所示。
表1实施例1-3的铜银合金材料的抗拉强度和电导率测试结果
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 抗拉强度（GPa） | 1.21 | 1.22 | 1.24 |
| 电导率（%IACS） | 78 | 77 | 78 |
Claims (8)
1.一种高强度铜银合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）以铜、银为原料，按照质量分数银15-20%，余量为铜的比例进行配料；
2）采用真空熔炼技术制备铜银合金棒料；
3）采用真空自耗电弧熔炼技术精炼铜银合金棒料：安装真空熔炼制得的铜银合金棒料，然后在有冷却水、压缩空气的条件下对真空自耗电弧炉抽真空，炉内真空度达到1Pa时，合金熔炼，待温度降至100℃以下，取出铜银合金棒料；
4）热挤压：挤压温度为800-900℃，保温2-4h，挤压比为8-10，挤压成棒材；
5）热处理：退火温度为200-250℃，保温时间为1-2h，随炉冷却；
6）拉拔即得。
2.根据权利要求1所述的高强度铜银合金材料的制备方法，其特征在于，所述铜纯度大于99.9%。
3.根据权利要求1所述的高强度铜银合金材料的制备方法，其特征在于，所述银纯度大于99.9%。
4.根据权利要求1所述的高强度铜银合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的铜银合金棒料为Ф50-Ф80mm。
5.根据权利要求1所述的高强度铜银合金材料的制备方法，其特征在于，所述真空熔炼技术的具体步骤为：
将配比好的铜、银一次性装入真空熔炼炉内，其中Ag装入料斗内，然后抽真空，当真空度达到0.1-0.5Pa时开始送电，升高功率，当温度到达1200℃时加入银，并进行搅拌，当温度至900-950℃时浇注，冷却得到铜银合金棒料。
6.根据权利要求1所述的高强度铜银合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3）的熔炼温度为1100-1200℃。
7.根据权利要求1所述的高强度铜银合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3）的熔炼时间为20-30min。
8.根据权利要求1所述的高强度铜银合金材料的制备方法，其特征在于，所述拉拔每道次变形量为10-15%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310487643.9A CN103572184B (zh) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | 一种高强度铜银合金材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310487643.9A CN103572184B (zh) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | 一种高强度铜银合金材料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103572184A true CN103572184A (zh) | 2014-02-12 |
| CN103572184B CN103572184B (zh) | 2015-07-22 |
Family
ID=50044886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310487643.9A Active CN103572184B (zh) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | 一种高强度铜银合金材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103572184B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105336388A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-02-17 | 芜湖楚江合金铜材有限公司 | 一种电气接插件铜合金线材及其生产工艺 |
| CN105513665A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-04-20 | 芜湖楚江合金铜材有限公司 | 一种电阻率低异型铜合金线材及其生产工艺 |
| CN106282651A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-01-04 | 上海康成铜业集团有限公司 | 一种铜银稀土合金超细线及其生产方法 |
| CN108265194A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-07-10 | 北京有色金属研究总院 | 一种铁路电力贯通线用铜合金导体及其制备方法 |
| CN108866367A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-23 | 深圳市中科睿金贵材科技有限公司 | 一种铜银合金导线及其制备方法 |
| CN111519062A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-11 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种高强度高电导率铜银合金及其制备方法 |
| CN112530638A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-03-19 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种变压器用铜编织金属线软连接件的金属加工工艺 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1201782A1 (en) * | 2000-04-17 | 2002-05-02 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Method for adjusting properties of cu-ag alloy plate having high strength and high conductivity, and method for producing cu-ag alloy plate having high strength and high conductivity |
| CN1731534A (zh) * | 2005-06-27 | 2006-02-08 | 江阴市电工合金有限公司 | 无氧铜母线及其制备方法 |
| WO2007046378A1 (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | National Institute For Materials Science | 高強度・高導電率Ｃｕ－Ａｇ合金細線とその製造方法 |
| CN101265558A (zh) * | 2008-04-18 | 2008-09-17 | 浙江大学 | 配合Cu-Ag合金冷拉拔加工的固溶及时效处理方法 |
| CN101643866A (zh) * | 2009-08-21 | 2010-02-10 | 昆明贵金属研究所 | 高强高导CuAg合金材料及其制备方法 |
| CN101791638A (zh) * | 2009-01-29 | 2010-08-04 | 住友电气工业株式会社 | Cu-Ag合金线的制造方法以及Cu-Ag合金线 |
-
2013
- 2013-10-17 CN CN201310487643.9A patent/CN103572184B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1201782A1 (en) * | 2000-04-17 | 2002-05-02 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Method for adjusting properties of cu-ag alloy plate having high strength and high conductivity, and method for producing cu-ag alloy plate having high strength and high conductivity |
| CN1731534A (zh) * | 2005-06-27 | 2006-02-08 | 江阴市电工合金有限公司 | 无氧铜母线及其制备方法 |
| WO2007046378A1 (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | National Institute For Materials Science | 高強度・高導電率Ｃｕ－Ａｇ合金細線とその製造方法 |
| CN101265558A (zh) * | 2008-04-18 | 2008-09-17 | 浙江大学 | 配合Cu-Ag合金冷拉拔加工的固溶及时效处理方法 |
| CN101791638A (zh) * | 2009-01-29 | 2010-08-04 | 住友电气工业株式会社 | Cu-Ag合金线的制造方法以及Cu-Ag合金线 |
| CN101643866A (zh) * | 2009-08-21 | 2010-02-10 | 昆明贵金属研究所 | 高强高导CuAg合金材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 彭志辉: "高强度、高电导率双相Cu-Ag合金", 《金属热处理》, no. 7, 31 July 1997 (1997-07-31), pages 18 - 20 * |
| 王英民等: "形变及热处理对Cu-Ag合金性能的影响", 《材料科学与工程》, vol. 18, 30 September 2000 (2000-09-30), pages 56 - 58 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105336388A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-02-17 | 芜湖楚江合金铜材有限公司 | 一种电气接插件铜合金线材及其生产工艺 |
| CN105513665A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-04-20 | 芜湖楚江合金铜材有限公司 | 一种电阻率低异型铜合金线材及其生产工艺 |
| CN106282651A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-01-04 | 上海康成铜业集团有限公司 | 一种铜银稀土合金超细线及其生产方法 |
| CN106282651B (zh) * | 2016-09-18 | 2018-07-17 | 上海康成铜业集团有限公司 | 一种铜银稀土合金超细线及其生产方法 |
| CN108265194A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-07-10 | 北京有色金属研究总院 | 一种铁路电力贯通线用铜合金导体及其制备方法 |
| CN108866367A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-23 | 深圳市中科睿金贵材科技有限公司 | 一种铜银合金导线及其制备方法 |
| CN111519062A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-11 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种高强度高电导率铜银合金及其制备方法 |
| CN112530638A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-03-19 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种变压器用铜编织金属线软连接件的金属加工工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103572184B (zh) | 2015-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103572184B (zh) | 一种高强度铜银合金材料的制备方法 | |
| CN109022896B (zh) | 一种具有电磁波屏蔽性能的高强高导耐热Cu-Fe-Y-Mg合金材料及其制备方法 | |
| CN109371271B (zh) | 铜铁合金的非真空熔炼及连铸工艺 | |
| CN101328522B (zh) | 一种聚变堆用低活化马氏体钢的冶炼生产方法 | |
| CN105506318B (zh) | 一种超硬铝合金的生产工艺 | |
| CN102796912B (zh) | 一种Al2O3弥散强化铜合金棒材的制备方法 | |
| CN104550789A (zh) | 高纯无氧铜杆连续定向凝固制备方法 | |
| CN102925753B (zh) | 一种具有高强度高耐腐蚀性的镍铜合金及其制造方法 | |
| CN103882270A (zh) | 一种特种高压油泵壳体用铝合金材料及其制备方法 | |
| CN103938002B (zh) | 一种铜铬锆合金铸棒降低偏析的真空熔炼工艺 | |
| CN103667731B (zh) | 一种高塑性高速钢的生产方法 | |
| CN102634691B (zh) | 一种高强度高耐腐蚀性白铜合金的制造方法 | |
| CN102816960B (zh) | 一种非热处理型高电导率高强度耐热铝合金导体材料 | |
| CN101724798B (zh) | 一种Cu-12%Fe合金的复合热处理方法 | |
| CN104513914A (zh) | 一种超低间隙相高韧性铸造钛合金及熔铸方法 | |
| CN108823464B (zh) | 一种铜合金材料及其制备方法 | |
| CN107190215B (zh) | 一种铝合金基电力线路用构件及其制备方法 | |
| CN104561674A (zh) | 导电率为百分之六十二耐热铝合金导体材料及制备方法 | |
| CN104625591A (zh) | 一种高导无氧异型铜排生产新方法 | |
| CN105274385B (zh) | 一种连续铸造高强高导电铜合金 | |
| CN106032557B (zh) | 一种提高铜基多元合金硬度的方法 | |
| CN106676317A (zh) | 一种高强度高导热性铍铜合金 | |
| CN106702225A (zh) | 一种高导热铝合金及其制备方法 | |
| CN113385549A (zh) | 高强高导纯铜线的复合加工方法 | |
| CN106282613A (zh) | 一种铜合金生产工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20140212 Assignee: Henan energy micro new material Polytron Technologies Inc Assignor: Henan University of Science and Technology Contract record no.: X2019980000493 Denomination of invention: Preparation method of high-strength silver-copper alloy material Granted publication date: 20150722 License type: Common License Record date: 20191105 |