CN113564408B - 一种高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y及其制备方法 - Google Patents

一种高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高强高导稀土铜合金Cu‑Cr‑Zr‑Y及其制备方法，其制备方法，包括如下步骤：步骤(1)：将纯铜、铬原料、锆原料和钇原料置于中频感应熔炼炉中，在大气环境下进行熔炼，熔炼后得到稀土铜铬锆合金铸锭；步骤(2)：将所述稀土铜铬锆合金铸锭进行固溶处理，得到稀土铜铬锆合金坯料；步骤(3)对所述稀土铜铬锆合金坯料进行轧制和时效的交替处理，即制备得到高强高导稀土铜合金Cu‑Cr‑Zr‑Y。高强高导稀土铜合金Cu‑Cr‑Zr‑Y采用上述方法制备得到。本发明制备的稀土铜合金性能优越，抗拉强度超过700MPa，相对电导率高于80％IACS，可以满足行业对高强高导铜合金性能要求，满足高性能尖端技术需求；同时制备与加工工艺流程还有利于工业化大规模生产高强高导铜铬锆合金。

Description

一种高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y及其制备方法
技术领域
本发明涉及稀土铜合金技术领域。具体地说是一种高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y及其制备方法。
背景技术
铜及铜合金因其具有良好的导电、导热以及高强度和良好的塑性，被广泛应用于大规模集成电路引线框架和高速轨道接触线。随着我国电子工业以及高速铁路的快速发展，对铜合金的使用性能提出了更高的要求，工程上一直希望能够获得各向同性、抗拉强度超过600MPa，同时相对电导率大于80％ICSA，可满足规模化生产的铜合金。日本早已开发出采用非真空生产技术生产铜铬锆合金的方法，已成功开发出几种高强高导铜铬锆系引线框架材料，并已形成了产业化规模。目前，日本采用非真空生产技术生产的铜铬锆合金中，具有代表性的有OMCL-1及NK120，其中，OMCL-1合金的抗拉强度和导电率分别为592MPa，82.7％IACS；NK120合金的抗拉强度和导电率分别为580MPa，80％IACS。而国内铜铬锆合金的生产应用及实际服役性能仍与国际高强高导铜铬锆系铜合金存在较大差距。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y及其制备方法，以解决普通铜铬锆合金高强度与高导电性难以共存的问题，提供一种可以满足高性能尖端技术需求的高强高导铜合金以及有利于工业化大规模生产高强高导铜铬锆合金的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)：将纯铜、铬原料、锆原料和钇原料置于中频感应熔炼炉中，在大气环境下进行熔炼，熔炼后得到稀土铜铬锆合金铸锭；
步骤(2)：将所述稀土铜铬锆合金铸锭进行固溶处理，得到稀土铜铬锆合金坯料；
步骤(3)对所述稀土铜铬锆合金坯料进行轧制和时效的交替处理，即制备得到高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y。
上述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，在所述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y中，铬元素与锆元素的质量百分数分别为0.55wt％和0.18wt％，钇的质量百分数为0.15wt％。经多次试验发现，随着铬、锆元素质量百分数的增加，合金力学性能明显上升，但溶质原子(铬原子、锆原子)对于合金电学性能具有一定程度的损害，而在本发明中将稀土铜合金中铬元素和锆元素的质量百分数分别控制在0.55wt％和0.18wt％，可以保证所制备的高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y在具有较好力学性能的前提下，同时具有较好的电学性能。经多次试验发现，当稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y中稀土Y质量分数为0.15wt％时，合金的晶粒组织由细小均匀的等轴晶粒组成，且合金在此时力学性能较好。
上述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，在步骤(1)中，纯铜的纯度大于或等于99.95wt％，铬原料为铜铬中间合金，锆原料为铜锆中间合金，钇原料为铜钇中间合金。本发明中选择中间合金作为铬原料、锆原料和钇原料，而不使用金属单质的原因在于：金属单质成本高且烧损率大，中间合金的成本更低，三种中间合金杂质含量均可忽略不计；另外，加入中间合金可以使合金中各元素更容易在熔体中分散均匀。
上述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，所述铜铬中间合金中，铬的质量分数为10wt％；所述铜锆中间合金中，锆的质量分数为40wt％；所述铜钇中间合金中，钇的质量分数为20wt％。
上述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，在步骤(1)中，熔炼方法包括如下步骤：
步骤(1-1)：将纯铜加入石墨坩埚中随炉升温，使纯铜熔化，得到铜熔体；
步骤(1-2)：将所述铜熔体继续升温，然后向所述铜熔体中依次加入所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金，使所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金熔化，继续加热并保温，得到混合熔体；
步骤(1-3)：采用近液相线浇铸法将所述混合熔体浇铸到预热好的石墨模具中，即得到所述稀土铜铬锆合金铸锭。
上述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，在步骤(1)中，熔炼方法包括如下步骤：
步骤(1-1)：将纯铜加入石墨坩埚中随炉升温，使纯铜熔化，得到铜熔体；石墨坩埚本身具有较好的耐热性，与其他坩埚相比，不仅成本较低，而且在本发明熔炼过程的温度范围内不存在C元素与其他合金元素反应的可能。
步骤(1-2)：将所述铜熔体继续升温至1240-1260℃，然后向所述铜熔体中依次加入所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金，使所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金熔化，继续加热至1300-1400℃，经研究发现，该温度范围内合金元素能够充分扩散且不会产生严重烧损，在此温度范围内保温15min，得到混合熔体；在向铜熔体中加入3种中间合金时，烧损率较小的铜铬中间合金先加入，然后加入烧损率较高的铜锆中间合金，最后把烧损率最严重的铜钇中间合金加入；三种合金按照烧损率由小到大依次加入，可有效降低合金元素烧损率，保证所得合金制品的品质，有效控制生产成本。
步骤(1-3)：采用近液相线浇铸法将混合熔体在1100℃-1150℃时浇铸到预热好的石墨模具中，模具预热温度为300℃，即得到所述稀土铜铬锆合金铸锭。由于铜铬锆合金液相线温度会随着合金中各元素的含量变化而发生变化，在本发明要制备的高强高导稀土铜合金中，浇铸温度范围在1100℃-1150℃时，稀土铜铬锆合金过冷度较大，结晶组织较细，尤其是当浇铸温度为1120℃时，合金的结晶组织细度较好。另外，在浇铸时，模具的预热温度不宜过高，当模具的预热温度为300℃时，浇铸制备得到的稀土铜铬锆合金内外部结晶组织较为均匀。
上述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，在步骤(2)中，固溶处理的方法为：将所述稀土铜铬锆合金铸锭置于热处理炉中，在900-980℃保温30-180min，然后进行水淬。经试验研究证明，在900-980℃、30-180min下进行固溶处理，此固溶条件下，铬、锆元素能够固溶进入铜基体中，形成过饱和固溶体。且当稀土铜合金固溶处理条件为920℃×1h，固溶效果最佳；若温度过高时，合金力学性能会明显下降，不能产生较好的固溶强化作用。对固溶处理后的合金在冷水中水淬，冷水温度为室温；该淬火工艺是为了保证合金元素不会在固溶处理后自然时效析出，所以选择在室温下的水中淬火即可。
上述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，在步骤(3)中，轧制和时效的交替处理包括如下步骤：
步骤(3-1)：将所述稀土铜铬锆合金坯料在室温下进行第一次室温轧制，变形量为60％；对第一次轧制后的所述稀土铜铬锆合金坯料进行360℃×30min的一级时效处理；
步骤(3-2)：经一级时效处理后的所述稀土铜铬锆合金坯料在室温下进行第二次室温轧制，变形量为50％；对第二次轧制后的所述稀土铜铬锆合金坯料进行340℃×30min的二级时效处理；
步骤(3-3)：经二级时效处理后的所述稀土铜铬锆合金坯料在室温下进行第三次室温轧制，变形量为40％；对第三次轧制后的所述稀土铜铬锆合金坯料进行320℃×30min的三级时效处理。
上述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，在步骤(1)中，纯铜的纯度大于或等于99.95wt％，铬原料为铜铬中间合金，锆原料为铜锆中间合金，钇原料为铜钇中间合金；所述铜铬中间合金中，铬的质量分数为10wt％；所述铜锆中间合金中，锆的质量分数为40wt％；所述铜钇中间合金中，钇的质量分数为20wt％；
在步骤(1)中，熔炼方法包括如下步骤：
步骤(1-1)：将纯铜加入石墨坩埚中随炉升温，使纯铜熔化，得到铜熔体；
步骤(1-2)：将所述铜熔体继续升温至1250℃，然后向所述铜熔体中依次加入所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金，使所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金熔化，继续加热至1350℃，在此温度范围内保温15min，得到混合熔体；
步骤(1-3)：采用近液相线浇铸法将混合熔体在1120℃时浇铸到预热好的石墨模具中，模具预热温度为300℃，即得到所述稀土铜铬锆合金铸锭；
在步骤(2)中，固溶处理的方法为：将所述稀土铜铬锆合金铸锭置于热处理炉中，在920℃保温60min，然后进行水淬，水淬时的温度为室温；
所述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y中，铬元素与锆元素的质量百分数分别为0.55wt％和0.18wt％，钇的质量百分数为0.15wt％。
一种高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y，采用上述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法制备得到。
本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
(1)经本发明制备的稀土铜合金性能优越，抗拉强度超过700MPa，相对电导率高于80％IACS，可以满足行业对高强高导铜合金性能要求，满足高性能尖端技术需求。传统方法制备的铜铬锆合金并不能满足如今工业化生产的要求，而本发明的制备与加工工艺流程有利于工业化大规模生产高强高导铜铬锆合金。
(2)本发明方法制得的是一种新型的稀土铜合金，在保证材料高导电性的同时使其强度也保持在较高水平，这得益于不同尺寸析出相的作用。突破了普通铜铬锆合金高强度-高导电性难以共存的矛盾，实现真正的高强度高导电。
(3)本发明在铜铬锆合金中加入稀土Y元素，能有效细化晶粒，同时稀土元素还可与杂质反应净化基体，Y元素可以促进时效过程中Cr相的析出同时抑制Cr相的生长。
(4)在室温下，铬和锆在铜铬锆合金中的溶解度很低。合金中过量的铬和锆原子将从过饱和固溶体中沉淀出来从而强化基体并提高导电性。同时，对合金进行轧制时，时效析出的第二相会对合金产生位错钉扎作用，能在大幅增加合金的抗拉强度的同时降低其导电性。本发明对稀土铜铬锆合金坯料采用多次轧制和多级时效交替处理的方法进行处理，这种处理方式在时效前引入轧制工艺，有利于使得到的稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y具有较好的力学性能。由于轧制过程中会产生大量的畸变能，这些畸变能促进了第二相原子析出。同时在变形量较大的轧制过程中会产生空位等点缺陷以及位错等线缺陷，这些缺陷的存在会使合金在时效过程中为溶质原子的析出提供形核位置，因此可以说，轧制过程中引入的缺陷为溶质原子的析出提供了条件，有利于合金在交替工艺过程中不同尺寸的析出相的生成，在获得高强度的同时，减弱时效处理析出的第二相对导电性的影响，保证制备得到的铜铬锆合金可以实现高强度(≥700MPa)与高导电率(≥80％IACS)的有效结合。
附图说明
图1本发明对比例中非真空熔炼近液相线铸造铜铬锆合金Cu-Cr-Zr微观组织图；
图2本发明实施例中非真空熔炼近液相线铸造稀土铜铬锆合金Cu-Cr-Zr-Y微观组织图；
图3本发明实施例中稀土铜铬锆合金Cu-Cr-Zr-Y第一次轧制(室温，变形量60％)后的微观组织图；
图4本发明实施例中稀土铜铬锆合金Cu-Cr-Zr-Y一级时效(360℃×30min)处理后的微观组织图；
图5本发明实施例中稀土铜铬锆合金Cu-Cr-Zr-Y第二次轧制(室温，变形量50％)后的微观组织图；
图6本发明实施例中稀土铜铬锆合金Cu-Cr-Zr-Y二级时效(340℃×30min)处理后的微观组织图；
图7本发明实施例中稀土铜铬锆合金Cu-Cr-Zr-Y第三次轧制(室温，变形量40％)后的微观组织图；
图8本发明实施例中稀土铜铬锆合金Cu-Cr-Zr-Y三级时效(320℃×30min)处理后的微观组织图；
图9本发明实施例和对比例中所制备的合金材料不同状态下的室温抗拉强度曲线图；
图10本发明实施例和对比例中所制备的合金材料不同状态下的相对电导率曲线图。
具体实施方式
实施例
一种高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)：将纯铜、铬原料、锆原料和钇原料按比例配备后置于中频感应熔炼炉中，在大气环境下进行熔炼，熔炼后得到稀土铜铬锆合金铸锭；
步骤(2)：将所述稀土铜铬锆合金铸锭进行固溶处理，得到稀土铜铬锆合金坯料；
步骤(3)对所述稀土铜铬锆合金坯料进行轧制和时效的交替处理，即制备得到高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y。
本实施例制备得到的高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的微观组织见图2。从图2中可以看出，合金的晶粒组织由均匀细小的等轴晶组成，平均晶粒尺寸约为11μm，具备快速凝固组织特征，与图1未添加稀土时相比，合金晶粒被明显细化，同时缺陷减少。
在步骤(1)中，纯铜的纯度大于99.95wt％，铬原料为铜铬中间合金，锆原料为铜锆中间合金，钇原料为铜钇中间合金；所述铜铬中间合金中，铬的质量分数为10wt％；所述铜锆中间合金中，锆的质量分数为40wt％；所述铜钇中间合金中，钇的质量分数为20wt％。本实施例中3种中间合金均在中诺新材有限公司官网购买。
在步骤(1)中，熔炼方法包括如下步骤：
步骤(1-1)：将纯铜加入石墨坩埚中随炉升温，使纯铜熔化，得到铜熔体；
步骤(1-2)：将所述铜熔体继续升温至1250℃，然后向所述铜熔体中依次加入所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金，使所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金熔化，继续加热至1350℃，保温15min，得到混合熔体；
步骤(1-3)：采用近液相线浇铸法将混合熔体在1120℃时浇铸到预热好的石墨模具中，模具预热温度为300℃，即得到所述稀土铜铬锆合金铸锭。
在步骤(2)中，固溶处理的方法为：将所述稀土铜铬锆合金铸锭置于热处理炉中，在920℃保温1h，然后进行水淬，水淬时的水的温度为室温。
在步骤(3)中，轧制和时效的交替处理包括如下步骤：
步骤(3-1)：将所述稀土铜铬锆合金坯料在室温下进行第一次室温轧制，变形量为60％；对第一次轧制后的所述稀土铜铬锆合金坯料进行360℃×30min的一级时效处理；轧制后的坯料的微观组织见图3，由图3可知，合金经过轧制后产生明显变形，大变形量使得合金晶粒产生取向；处理后的坯料的微观组织见图4，由图4可知，合金在时效处理后变形晶粒部分恢复，并出现再结晶现象；
步骤(3-2)：经一级时效处理后的所述稀土铜铬锆合金坯料在室温下进行第二次室温轧制，变形量为50％；对第二次轧制后的所述稀土铜铬锆合金坯料进行340℃×30min的二级时效处理；轧制后的坯料的微观组织见图5，减小轧制量后，合金晶粒变形相较于第一次室温轧制，其晶粒变形度较弱；处理后的坯料的微观组织见图6，相较于一级时效，合金内部产生了部分孪晶，同时再结晶晶粒由于温度原因尺寸较小；
步骤(3-3)：经二级时效处理后的所述稀土铜铬锆合金坯料在室温下进行第三次室温轧制，变形量为40％；对第三次轧制后的所述稀土铜铬锆合金坯料进行320℃×30min的三级时效处理；轧制后的坯料的微观组织见图7，轧制量进一步降低，合金微观组织形貌变化不明显；处理后的坯料的微观组织见图8，三级时效后孪晶数量增多，此时稀土铜合金中溶质原子析出较为完全。
一种高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y，采用上述制备方法制备得到；所制备的高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y中，铬元素与锆元素的质量百分数分别为0.55wt％和0.18wt％，钇元素的质量百分数为0.15wt％，铜元素的质量百分数为99.12wt％。
本实施例制备得到的高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y材料具有良好的综合性能，其室温抗拉强度为730.96MPa，室温延伸率为7.1％，室温导电率为82.10％IACS。通过本实施例所述的制备方法制备的稀土铜合金，解决了合金高导电-高强度的矛盾关系，合金力学性能与电学性能达到了较优配合。
本实施例以非真空熔炼近液相线浇铸法铸造的合金铸锭中Cr、Zr元素质量百分数分别为0.55％和0.18％，Y元素质量百分数为0.15％。熔炼条件为大气环境，熔炼温度控制在1350℃，浇铸温度为1120℃。对铸态Cu-Cr-Zr-Y合金进行920℃×1h固溶处理。多次轧制与多级时效交替工艺为室温轧制与低温时效交替进行：变形量为60％(第一次室温轧制)、时效处理温度/时间为360℃/30min，变形量为50％(第二次室温轧制)、时效处理温度/时间为340℃/30min，变形量为40％(第三次室温轧制)、时效处理温度/时间为320℃/30min；轧制的变形量依次减小，且时效处理的温度依次降低，每一级时效时间不变，保持在30min。采用非真空熔炼近液相线浇铸方法铸造的稀土铜合金，通过固溶-轧制-时效的有序组合，获得抗拉强度超过700MPa、相对电导率大于80％ICSA的结构功能一体化的新型稀土铜合金。
对比例
本对比例与实施例的区别在于，制备的铜铬锆合金中不含稀土钇元素。具体制备方法如下：
步骤(1)：将纯铜、铬原料和锆原料置于中频感应熔炼炉中，在大气环境下进行熔炼，熔炼后得到铜铬锆合金铸锭；
步骤(2)：将所述铜铬锆合金铸锭进行固溶处理，得到铜铬锆合金坯料；
步骤(3)对所述铜铬锆合金坯料进行轧制和时效处理交替加工，即制备得到铜铬锆合金Cu-Cr-Zr(其微观组织图见图1)。
在步骤(1)中，纯铜的纯度大于99.95wt％，铬原料为铜铬中间合金，锆原料为铜锆中间合金；所述铜铬中间合金中，铬的质量分数为10wt％；所述铜锆中间合金中，锆的质量分数为40wt％。本对比例中2种中间合金均在中诺新材有限公司官网购买。
在步骤(1)中，熔炼方法包括如下步骤：
步骤(1-1)：将纯铜加入石墨坩埚中随炉升温，使纯铜熔化，得到铜熔体；
步骤(1-2)：将所述铜熔体继续升温至1250℃，然后向所述铜熔体中依次加入所述铜铬中间合金和所述铜锆中间合金，使所述铜铬中间合金和所述铜锆中间合金熔化，继续加热至1350℃，保温15min，得到混合熔体；
步骤(1-3)：采用近液相线浇铸法将混合熔体在1120℃时浇铸到预热好的石墨模具中，模具预热温度为300℃，即得到所述铜铬锆合金铸锭。
在步骤(2)中，固溶处理的方法为：将所述铜铬锆合金铸锭置于热处理炉中，在920℃保温1h，然后进行水淬，水淬时水的温度为室温。
在步骤(3)中，轧制和时效的交替处理包括如下步骤：
步骤(3-1)：将所述铜铬锆合金坯料在室温下进行第一次室温轧制，变形量为60％；对第一次轧制后的所述铜铬锆合金坯料进行360℃×30min的一级时效处理；
步骤(3-2)：经一级时效处理后的所述铜铬锆合金坯料在室温下进行第二次室温轧制，变形量为50％；对第二次轧制后的所述铜铬锆合金坯料进行340℃×30min的二级时效处理；
步骤(3-3)：经二级时效处理后的所述铜铬锆合金坯料在室温下进行第三次室温轧制，变形量为40％；对第三次轧制后的所述铜铬锆合金坯料进行320℃×30min的三级时效处理。
采用上述方法制备得到的铜铬锆合金中，铬元素与锆元素的质量百分数分别为0.55wt％和0.18wt％，余量为铜。
本对比例制备的铜铬锆合金材料的室温抗拉强度为405.91MPa，室温延伸率为26％，室温相对电导率为88.21％IACS。
与实施例相比，对比例制备的铜铬锆合金材料的室温抗拉强度远低于实施例制备得到的高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y，但两者室温相对导电率相差不大，且高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的室温延伸率要显著低于对比例的铜铬锆合金材料。这说明在铜铬锆合金中加入稀土元素钇可以显著提高合金材料的室温抗拉强度，但也会显著降低铜铬锆合金的室温延伸率，同时还在一定程度上影响材料的室温导电性。因此，在铜铬锆合金中通过加入稀土元素钇来提高铜铬锆合金材料的强度要控制好钇元素的添加量。从图9和图10中可以看出，采用室温轧制和时效的交替处理可以明显提高高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y和铜铬锆合金材料的抗拉强度和相对电导率，这说明这种轧制和时效交替处理的制备工艺，可降低铬、锆和钇元素对合金材料抗拉强度及导电率的不利影响，尤其可以减弱对合金导电性的不利影响，这可能是由于在本实施例的室温轧制和时效交替处理条件下，能够促进不同尺寸析出相的生成，多尺寸等级的析出相与孪晶使得合金力学性能明显提升，但是由于析出相尺寸较小且孪晶对于电子散射作用不强，从而减弱时效处理析出的第二相对导电性的影响，所以合金在经过室温轧制与时效交替工艺后能够同时保持高强度与高导电性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1）：将纯铜、铬原料、锆原料和钇原料置于中频感应熔炼炉中，在大气环境下进行熔炼，熔炼后得到稀土铜铬锆合金铸锭；
步骤（2）：将所述稀土铜铬锆合金铸锭进行固溶处理，得到稀土铜铬锆合金坯料；
步骤（3）对所述稀土铜铬锆合金坯料进行轧制和时效的交替处理，即制备得到高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y；
在所述高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y中，铬元素与锆元素的质量百分数分别为0.55wt%和0.18wt%，钇的质量百分数为0.15wt%；
在步骤（1）中，纯铜的纯度大于或等于99.95wt%，铬原料为铜铬中间合金，锆原料为铜锆中间合金，钇原料为铜钇中间合金；
在步骤（1）中，熔炼方法包括如下步骤：
步骤（1-1）：将纯铜加入石墨坩埚中随炉升温，使纯铜熔化，得到铜熔体；
步骤（1-2）：将所述铜熔体继续升温，然后向所述铜熔体中依次加入所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金，使所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金熔化，继续加热并保温，得到混合熔体；
步骤（1-3）：采用近液相线浇铸法将所述混合熔体浇铸到预热好的石墨模具中，即得到所述稀土铜铬锆合金铸锭；
在步骤（3）中，轧制和时效的交替处理包括如下步骤：
步骤（3-1）：将所述稀土铜铬锆合金坯料在室温下进行第一次室温轧制，变形量为60%；对第一次轧制后的所述稀土铜铬锆合金坯料进行360℃×30min的一级时效处理；
步骤（3-2）：经一级时效处理后的所述稀土铜铬锆合金坯料在室温下进行第二次室温轧制，变形量为50%；对第二次轧制后的所述稀土铜铬锆合金坯料进行340℃×30min的二级时效处理；
步骤（3-3）：经二级时效处理后的所述稀土铜铬锆合金坯料在室温下进行第三次室温轧制，变形量为40%；对第三次轧制后的所述稀土铜铬锆合金坯料进行320℃×30min的三级时效处理。
2.根据权利要求1所述的高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，其特征在于，所述铜铬中间合金中，铬的质量分数为10wt%；所述铜锆中间合金中，锆的质量分数为40wt%；所述铜钇中间合金中，钇的质量分数为20wt%。
3.根据权利要求1所述的高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，熔炼方法包括如下步骤：
步骤（1-1）：将纯铜加入石墨坩埚中随炉升温，使纯铜熔化，得到铜熔体；
步骤（1-2）：将所述铜熔体继续升温至1240-1260℃，然后向所述铜熔体中依次加入所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金，使所述铜铬中间合金、所述铜锆中间合金和所述铜钇中间合金熔化，继续加热至1300-1400℃，在此温度范围内保温15min，得到混合熔体；
步骤（1-3）：采用近液相线浇铸法将混合熔体在1100-1150℃时浇铸到预热好的石墨模具中，模具预热温度为300℃，即得到所述稀土铜铬锆合金铸锭。
4.根据权利要求1所述的高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中，固溶处理的方法为：将所述稀土铜铬锆合金铸锭置于热处理炉中，在900-980℃保温30-180min，然后进行水淬，水淬时水的温度为室温。
5.一种高强高导稀土铜合金Cu-Cr-Zr-Y，其特征在于，采用如权利要求1-4任意一项所述的方法制备得到。
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