CN114262817A - 一种导体电磁屏蔽铜铁合金线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种导体电磁屏蔽铜铁合金线及其制备方法，其能解决现有Cu‑Fe合金线的强度、电磁屏蔽性能有待进一步加强的技术问题。一种导体电磁屏蔽铜铁合金线，其特征在于，由按质量百分数计的以下成分构成：Fe 5‑8%，La和Ce 0.002‑0.05%，余量为Cu和不可避免的杂质。铜铁合金线最高拉伸强度865~925MPa，延伸率5~8%，电导率45~62IACS%，能够作为优良的电磁屏蔽材料应用于多种领域。
Description
技术领域
本发明属于金属冶炼和加工技术领域，具体涉及一种导体电磁屏蔽铜铁合金线及其制备方法。
背景技术
随着现代电子信息的快速发展，越来越多的电子、电气设备被投入使用，与此同时，这些电子设备所产生的不同频率和能量的电磁波正以一种新的污染源充斥着人们的生活，电磁波引起的电磁辐射危害主要包括对人体健康的负面影响、对自然环境的影响以及对电子设备的干扰三大方面。
Cu-Fe合金因成本低廉、原材料丰富以及巨大的磁阻效应和特殊的物理性能，在规模化工业制备和应用方面具有良好前景。铜铁材料兼具有高导电率和高磁导率，可以同时抑制或削弱电场和磁场，控制电磁波从一个区域向另一个区域的辐射传播。因此，铜铁合金材料是理想的电磁屏蔽功能材料，但现有的Cu-Fe合金线的强度、电磁屏蔽性能有待进一步加强。
发明内容
本发明提供了一种导体电磁屏蔽铜铁合金线及其制备方法，其能解决现有Cu-Fe合金线的强度、电磁屏蔽性能有待进一步加强的技术问题。
其技术方案是这样的，一种导体电磁屏蔽铜铁合金线，其特征在于，由按质量百分数计的以下成分构成：Fe 5-8%，La和Ce 0.002-0.05%，余量为Cu和不可避免的杂质。
进一步的，La与Ce的比值为1：（1~1.5）。
更进一步的，La为0.01%，Ce为0.015%。
本发明还提供了制备上述导体电磁屏蔽铜铁合金线的制备方法方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配料：称取原料，原料为纯度≥99.990％的高纯铁、纯度≥99.990％的电解铜以及Cu-La、Cu-Ce中间合金；
（2）电弧熔炼：将配料称量好的原料置入电弧熔炼炉中，控制电弧枪熔化原料，通过电磁搅拌使熔体成分均匀，冷却得到铁铜合金锭；
（3）热锻：将铜铁合金锭在850-950℃保温1-2小时，然后用空气锤热锻获得圆杆状的铜铁合金杆，锻造变形量控制在20-30%；
（4）去应力退火：将铜铁合金杆在500℃保温4h；
（5）初次拉拔成型：将铜铁合金杆在拉拔机上进行初次拉拔；
（6）中间退火：在400-500℃保温4-5h；
（7）再次拉拔成型：将退火后合金丝在拉丝机上进行再次拉拔。
进一步的，步骤（5）中，初次拉拔的总变形量为30-50%，道次变形量为8-10%。
进一步的，步骤（7）包括：再次拉拔的总变形量为40-60%，道次变形量为6-8%。
本发明的有益效果为：本发明制备的铜铁合金线气体含量低、夹杂物少、并且组织成分均匀，无Cu、Fe富集等宏观、微观缺陷，能够作为优良的电磁屏蔽材料应用于多种领域；该铜铁合金线最高拉伸强度865~925MPa，延伸率5~8%，电导率45 ~62IACS%。
附图说明
图1为本发明实施例1的热锻后的铜铁合金杆的应力应变曲线。
图2为本发明实施例1的再次拉拔后的铜铁合金线成品的应力应变曲线。
图3为本发明实施例1的电弧熔炼后的铁铜合金锭的合金磁滞回线。
图4为本发明实施例1的再次拉拔后的铜铁合金线成品的合金磁滞回线。
图5为本发明实施例1的电弧熔炼后的铁铜合金锭的金相组织照片，放大倍数为500倍。
图6为本发明实施例1的铜铁合金线成品的的金相组织照片，放大倍数为1000倍。
具体实施方式
实施例1
一种导体电磁屏蔽铜铁合金线，由按质量百分数计的以下成分构成：Fe 8%，La0.01%，Ce 0.015%，余量为Cu和不可避免的杂质。
上述导体电磁屏蔽铜铁合金线的制备方法方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配料：称取原料，原料为纯度≥99.990％的高纯铁、纯度≥99.990％的电解铜以及Cu-La、Cu-Ce中间合金(实施例1~3中，Cu-La、Cu-Ce两种中间合金均购自无锡台诚金属材料制品有限公司)；
（2）电弧熔炼：将配料称量好的原料置入电弧熔炼炉中，控制电弧枪熔化原料(通过反复熔炼配合磁搅拌直至所有块体全部熔化，电弧熔炼通过电流调节，熔炼坩埚内温度在1600-1800℃，以下实施例2和实施例3也是同样如此)，通过电磁搅拌使熔体成分均匀，冷却得到铁铜合金锭；
（3）热锻：将铜铁合金锭在950℃保温1.5小时，然后用空气锤热锻获得圆杆状的铜铁合金杆，锻造变形量控制在20%；
（4）去应力退火：将铜铁合金杆在500℃保温4h，消除热锻中产生的残余热应力；
（5）初次拉拔成型：将铜铁合金杆在拉拔机上进行初次拉拔，初次拉拔的总变形量为40%，道次变形量为8-10%；
（6）中间退火：在400℃保温5h，促性铜和铁相中固溶元素析出；
（7）再次拉拔成型：将退火后合金丝在拉丝机上进行再次拉拔，再次拉拔的总变形量为50%，道次变形量为6-8%，获得直径10.0mm的丝材。
由图1和图2可知，拉拔后，丝材的抗拉强度得到提升，拉伸强度最高可达865MPa，延伸率5%，丝材的电导率为45 IACS%。由图3和图4可知，经过拉拔变形，丝材的饱和磁化强度由原来的42 emu/g增强到44.7emu/g。由图5、图6可知，丝材的界面结合良好，形变能力强。
实施例2
一种导体电磁屏蔽铜铁合金线，由按质量百分数计的以下成分构成：Fe 5%，La0.001%，Ce 0.001%，余量为Cu和不可避免的杂质。
上述导体电磁屏蔽铜铁合金线的制备方法方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配料：称取原料，原料为纯度≥99.990％的高纯铁、纯度≥99.990％的电解铜以及Cu-La、Cu-Ce中间合金；
（2）电弧熔炼：将配料称量好的原料置入电弧熔炼炉中，控制电弧枪熔化原料，通过电磁搅拌使熔体成分均匀，冷却得到铁铜合金锭；
（3）热锻：将铜铁合金锭在850℃保温2小时，然后用空气锤热锻获得圆杆状的铜铁合金杆，锻造变形量控制在20%；
（4）去应力退火：将铜铁合金杆在500℃保温4h，消除热锻中产生的残余热应力；
（5）初次拉拔成型：将铜铁合金杆在拉拔机上进行初次拉拔，初次拉拔的总变形量为40%，道次变形量为8-10%；
（6）中间退火：在450℃保温4.5h，促性铜和铁相中固溶元素析出；
（7）再次拉拔成型：将退火后合金丝在拉丝机上进行再次拉拔，再次拉拔的总变形量为50%，道次变形量为6-8%，获得直径10.0mm的丝材。
丝材的拉伸强度最高可达925MPa，延伸率8%，丝材的电导率为62 IACS%，饱和磁化强度由原来的37.8emu/g。
实施例3
一种导体电磁屏蔽铜铁合金线，由按质量百分数计的以下成分构成：Fe 7%，La0.02%，Ce 0.03%，余量为Cu和不可避免的杂质。
上述导体电磁屏蔽铜铁合金线的制备方法方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配料：称取原料，原料为纯度≥99.990％的高纯铁、纯度≥99.990％的电解铜以及Cu-La、Cu-Ce中间合金；
（2）电弧熔炼：将配料称量好的原料置入电弧熔炼炉中，控制电弧枪熔化原料，通过电磁搅拌使熔体成分均匀，冷却得到铁铜合金锭；
（3）热锻：将铜铁合金锭在900℃保温1小时，然后用空气锤热锻获得圆杆状的铜铁合金杆，锻造变形量控制在20%；
（4）去应力退火：将铜铁合金杆在500℃保温4h，消除热锻中产生的残余热应力；
（5）初次拉拔成型：将铜铁合金杆在拉拔机上进行初次拉拔，初次拉拔的总变形量为40%，道次变形量为8-10%；
（6）中间退火：在500℃保温4h，促性铜和铁相中固溶元素析出；
（7）再次拉拔成型：将退火后合金丝在拉丝机上进行再次拉拔，再次拉拔的总变形量为50%，道次变形量为6-8%，获得直径10.0mm的丝材。
丝材的拉伸强度最高可达880MPa，延伸率6%，丝材的电导率为50 IACS%，饱和磁化强度由原来的47.3emu/g。
Claims (6)
1.一种导体电磁屏蔽铜铁合金线，其特征在于，由按质量百分数计的以下成分构成：Fe5-8%，La和Ce 0.002-0.05%，余量为Cu和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种导体电磁屏蔽铜铁合金线，其特征在于，La与Ce的比值为1：（1~1.5）。
3.根据权利要求2所述的一种导体电磁屏蔽铜铁合金线，其特征在于，La为0.01%，Ce为0.015%。
4.一种制备权利要求1所述的导体电磁屏蔽铜铁合金线的制备方法方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配料：称取原料，原料为纯度≥99.990％的高纯铁、纯度≥99.990％的电解铜以及Cu-La、Cu-Ce中间合金；
（2）电弧熔炼：将配料称量好的原料置入电弧熔炼炉中，控制电弧枪熔化原料，通过电磁搅拌使熔体成分均匀，冷却得到铁铜合金锭；
（3）热锻：将铜铁合金锭在850-950℃保温1-2小时，然后用空气锤热锻获得圆杆状的铜铁合金杆，锻造变形量控制在20-30%；
（4）去应力退火：将铜铁合金杆在500℃保温4h；
（5）初次拉拔成型：将铜铁合金杆在拉拔机上进行初次拉拔；
（6）中间退火：在400-500℃保温4-5h；
（7）再次拉拔成型：将退火后合金丝在拉丝机上进行再次拉拔。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（5）中，初次拉拔的总变形量为30-50%，道次变形量为8-10%。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（7）包括：再次拉拔的总变形量为40-60%，道次变形量为6-8%。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103789564A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-05-14 | 上海交通大学 | 一种碳纳米管增强铝合金复合材料的粉末冶金制备方法 |
| CN104988350A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-21 | 张连仲 | 一种高延展性铜铁合金及其制备方法和铜铁合金丝材 |
| CN105177344A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-12-23 | 张连仲 | 一种铜铁合金丝材及其制备方法 |
| CN105671356A (zh) * | 2014-11-21 | 2016-06-15 | 北京有色金属研究总院 | 一种高强高导铜合金屏蔽材料及其制备方法 |
| CN111826545A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-27 | 东南大学 | 一种铜铁合金材料及其制备方法和应用 |
| CN113088750A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-09 | 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 | 一种铜铁合金线材及其制备方法 |
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- 2021-12-29 CN CN202111634889.5A patent/CN114262817A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103789564A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-05-14 | 上海交通大学 | 一种碳纳米管增强铝合金复合材料的粉末冶金制备方法 |
| CN105671356A (zh) * | 2014-11-21 | 2016-06-15 | 北京有色金属研究总院 | 一种高强高导铜合金屏蔽材料及其制备方法 |
| CN104988350A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-21 | 张连仲 | 一种高延展性铜铁合金及其制备方法和铜铁合金丝材 |
| CN105177344A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-12-23 | 张连仲 | 一种铜铁合金丝材及其制备方法 |
| CN111826545A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-27 | 东南大学 | 一种铜铁合金材料及其制备方法和应用 |
| CN113088750A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-09 | 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 | 一种铜铁合金线材及其制备方法 |
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