CN108866381A - 一种高强高导铜合金线材及其制备方法 - Google Patents

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鲁春枝
许银莲
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Abstract

本发明提供了一种高强高导铜合金线材，由如下质量百分比的组分组成，铬0.2‑0.6％，锆0.05‑0.07％，钼0.07‑0.08％，钛0.006‑0.09％，锡0.008‑0.09％，镁0.005‑0.07％，铌0.008‑0.01％，铟0.006‑0.007％，余量为铜。本发明所述的高强高导铜合金线材，在大于10％的延伸率时抗拉强度大于450MPa和导电率大于86％IACS，具有很好的屈曲性，使用寿命长。本发明还提供了所述的高强高导铜合金线材的制备方法，该制备方法易于操作、可行、生产成本低，适用于中小批量高强高导铜合金线材的生产。

Description

一种高强高导铜合金线材及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域，特别是涉及一种高强高导铜合金线材及其制备方法。
背景技术
铜及铜合金具有良好的导电、导热、耐腐蚀等优良特性，因而被广泛应用于各行各业，如高强磁场的导体材料、热交换材料、引线框架材料，接触导线等，随着高新技术产业的发展，对铜和铜合金的综合性能要求越来越高。高强高导铜合金被要求同时具有高强度和高导电性(强度大于500MPa，电导率大于80％IACS)，然而高导电性的纯金属一般都非常软，比如铜、银、铝等。目前所用铜合金的高强度和高导电性之间总是此消彼长，因此如何平衡铜合金的高强度和高导电性是当前高性能铜合金材料亟待解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高强高导铜合金线材及其制备方法。
本发明采用的技术方案是：
一种高强高导铜合金线材，由如下质量百分比的组分组成，铬0.2-0.6％，锆0.05-0.07％，钼0.07-0.08％，钛0.006-0.09％，锡0.008-0.09％，镁0.005-0.07％，铌0.008-0.01％，铟0.006-0.007％，余量为铜。
本发明所述的高强高导铜合金线材，其中，由如下质量百分比的组分组成，铬0.3-0.5％，锆0.05-0.06％，钼0.07％，钛0.006-0.07％，锡0.09％，镁0.006-0.07％，铌0.009-0.01％，铟0.006-0.007％，余量为铜。
本发明所述的高强高导铜合金线材，其中，由如下质量百分比的组分组成，铬0.3％，锆0.06％，钼0.07％，钛0.006％，锡0.09％，镁0.006％，铌0.009％，铟0.006％，余量为铜。
本发明所述的高强高导铜合金线材，其中，由如下质量百分比的组分组成，铬0.5％，锆0.05％，钼0.08％，钛0.006％，锡0.008％，镁0.07％，铌0.01％，铟0.007％，余量为铜。
本发明所述的高强高导铜合金线材的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按组分要求准备原料高纯铜锭、铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜钼中间合金、铜钛中间合金、铜锡中间合金、铜镁中间合金、铜铌中间合金和铜铟中间合金；
(2)熔炼：先在真空熔炼炉中加入步骤(1)中所述铜锭，将温度升高至1100-1250℃，所述铜锭完全熔化后，再依次加入步骤(1)中所述铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜钼中间合金、铜钛中间合金、铜锡中间合金、铜镁中间合金、铜铌中间合金和铜铟中间合金，搅拌并保温1.0-1.5h，然后真空冷却，制得铜合金锭；
(3)连铸：将真空连续铸造炉升温至1000-1200℃，真空度为1.5×10-2Pa后，加入步骤(2)中所述铜合金锭进行熔化，精炼30-40min，开始连续铸造，连续铸造的速度为40-50mm/min，连铸成铜合金杆；
(4)拉丝：将步骤(2)中所述铜合金杆进行单方向拉丝，拉丝过程中始终从一个方向拉制变细。
本发明所述的高强高导铜合金线材的制备方法，其中，步骤(3)中所述铜合金杆的直径为10-25mm。
本发明所述的高强高导铜合金线材的制备方法，其中，步骤(4)中拉丝过程中采用在线退火的方法，在线退火的电压为50-60V，速度为600-700m/min。
本发明有益效果：
本发明所述的高强高导铜合金线材，在大于10％的延伸率时抗拉强度大于450MPa和导电率大于86％IACS，具有很好的屈曲性，使用寿命长。
本发明所述的高强高导铜合金线材的制备方法，该制备方法易于操作、可行、生产成本低，适用于中小批量高强高导铜合金线材的生产。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例1
一种高强高导铜合金线材，由如下质量百分比的组分组成，铬0.3％，锆0.06％，钼0.07％，钛0.006％，锡0.09％，镁0.006％，铌0.009％，铟0.006％，余量为铜。
本实施例所述的高强高导铜合金线材的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按组分要求准备原料高纯铜锭、铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜钼中间合金、铜钛中间合金、铜锡中间合金、铜镁中间合金、铜铌中间合金和铜铟中间合金；
(2)熔炼：先在真空熔炼炉中加入步骤(1)中所述铜锭，将温度升高至1100-1250℃，所述铜锭完全熔化后，再依次加入步骤(1)中所述铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜钼中间合金、铜钛中间合金、铜锡中间合金、铜镁中间合金、铜铌中间合金和铜铟中间合金，搅拌并保温1.2h，然后真空冷却，制得铜合金锭；
(3)连铸：将真空连续铸造炉升温至1000-1200℃，真空度为1.5×10-2Pa后，加入步骤(2)中所述铜合金锭进行熔化，精炼30min，开始连续铸造，连续铸造的速度为50mm/min，连铸成铜合金杆，所述铜合金杆的直径为10-25mm；
(4)拉丝：将步骤(2)中所述铜合金杆进行单方向拉丝，拉丝过程中始终从一个方向拉制变细，拉丝过程中采用在线退火的方法，达到时效的效果，在线退火的电压为60V，速度为600m/min。
实施例2
一种高强高导铜合金线材，由如下质量百分比的组分组成，铬0.5％，锆0.05％，钼0.08％，钛0.006％，锡0.008％，镁0.07％，铌0.01％，铟0.007％，余量为铜。
本实施例所述的高强高导铜合金线材的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按组分要求准备原料高纯铜锭、铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜钼中间合金、铜钛中间合金、铜锡中间合金、铜镁中间合金、铜铌中间合金和铜铟中间合金；
(2)熔炼：先在真空熔炼炉中加入步骤(1)中所述铜锭，将温度升高至1100-1250℃，所述铜锭完全熔化后，再依次加入步骤(1)中所述铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜钼中间合金、铜钛中间合金、铜锡中间合金、铜镁中间合金、铜铌中间合金和铜铟中间合金，搅拌并保温1.5h，然后真空冷却，制得铜合金锭；
(3)连铸：将真空连续铸造炉升温至1000-1200℃，真空度为1.5×10-2Pa后，加入步骤(2)中所述铜合金锭进行熔化，精炼40min，开始连续铸造，连续铸造的速度为40mm/min，连铸成铜合金杆，所述铜合金杆的直径为10-25mm；
(4)拉丝：将步骤(2)中所述铜合金杆进行单方向拉丝，拉丝过程中始终从一个方向拉制变细，拉丝过程中采用在线退火的方法，达到时效的效果，在线退火的电压为50V，速度为700m/min。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高强高导铜合金线材，其特征在于：由如下质量百分比的组分组成，铬0.2-0.6％，锆0.05-0.07％，钼0.07-0.08％，钛0.006-0.09％，锡0.008-0.09％，镁0.005-0.07％，铌0.008-0.01％，铟0.006-0.007％，余量为铜。
2.根据权利要求1所述的高强高导铜合金线材，其特征在于：由如下质量百分比的组分组成，铬0.3-0.5％，锆0.05-0.06％，钼0.07％，钛0.006-0.07％，锡0.09％，镁0.006-0.07％，铌0.009-0.01％，铟0.006-0.007％，余量为铜。
3.根据权利要求1或2所述的高强高导铜合金线材，其特征在于：由如下质量百分比的组分组成，铬0.3％，锆0.06％，钼0.07％，钛0.006％，锡0.09％，镁0.006％，铌0.009％，铟0.006％，余量为铜。
4.根据权利要求1或2所述的高强高导铜合金线材，其特征在于：由如下质量百分比的组分组成，铬0.5％，锆0.05％，钼0.08％，钛0.006％，锡0.008％，镁0.07％，铌0.01％，铟0.007％，余量为铜。
5.权利要求1-4任意一项所述的高强高导铜合金线材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)配料：按组分要求准备原料高纯铜锭、铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜钼中间合金、铜钛中间合金、铜锡中间合金、铜镁中间合金、铜铌中间合金和铜铟中间合金；
(2)熔炼：先在真空熔炼炉中加入步骤(1)中所述铜锭，将温度升高至1100-1250℃，所述铜锭完全熔化后，再依次加入步骤(1)中所述铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜钼中间合金、铜钛中间合金、铜锡中间合金、铜镁中间合金、铜铌中间合金和铜铟中间合金，搅拌并保温1.0-1.5h，然后真空冷却，制得铜合金锭；
(3)连铸：将真空连续铸造炉升温至1000-1200℃，真空度为1.5×10-2Pa后，加入步骤(2)中所述铜合金锭进行熔化，精炼30-40min，开始连续铸造，连续铸造的速度为40-50mm/min，连铸成铜合金杆；
(4)拉丝：将步骤(2)中所述铜合金杆进行单方向拉丝，拉丝过程中始终从一个方向拉制变细。
6.根据权利要求5所述的高强高导铜合金线材的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述铜合金杆的直径为10-25mm。
7.根据权利要求5或6所述的高强高导铜合金线材的制备方法，其特征在于：步骤(4)中拉丝过程中采用在线退火的方法，在线退火的电压为50-60V，速度为600-700m/min。
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