CN115478185A - 一种铜锡合金超细线及其制备方法 - Google Patents

一种铜锡合金超细线及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115478185A
CN115478185A CN202211174062.5A CN202211174062A CN115478185A CN 115478185 A CN115478185 A CN 115478185A CN 202211174062 A CN202211174062 A CN 202211174062A CN 115478185 A CN115478185 A CN 115478185A
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
rod
tin alloy
tin
wire
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.)
Pending
Application number
CN202211174062.5A
Other languages
English (en)
Inventor
辛斌斌
支月鹏
于闯
金榕
马军
沈建新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Hengtong Smart Grids Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Hengtong Smart Grids Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Hengtong Smart Grids Co Ltd filed Critical Jiangsu Hengtong Smart Grids Co Ltd
Priority to CN202211174062.5A priority Critical patent/CN115478185A/zh
Publication of CN115478185A publication Critical patent/CN115478185A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/04—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
    • B21C37/047—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire of fine wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
    • B22D11/004—Copper alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/525—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/02—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/02—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working in inert or controlled atmosphere or vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)

Abstract

本发明属于金属加工领域，具体涉及一种铜锡合金超细线及其制备方法。本发明制备得到的铜锡合金超细线由锡、铜和其他不可避免的杂质组成，其中锡的质量分数为0.1‑1％。得到组织纯净的铜锡合金杆，通过挤压和轧制来细化晶粒和提高机械性能，再进行热处理，消除加工硬化，让组织更均匀，最后进行拉丝得到铜锡合金超细线。工艺流程简单，成材率高，可提高生产效率，降低生产成本，适合批量化生产；在上引连铸工序控制夹杂的数量和尺寸，并且有连续挤压和热处理工序，可消除铸态组织，从而使得组织夹杂尺寸小、组织均匀细密，拉丝过程中组织协调变形，不易断线，得到的铜锡合金超细线抗拉强度＞1100MPa，导电率＞70％IACS。

Description

一种铜锡合金超细线及其制备方法
技术领域
本发明属于金属加工领域，具体涉及一种铜锡合金超细线及其制备方法。
背景技术
铜锡合金是一种高强度、高导电的铜合金材料，具有优越的弯曲、扭转、抗疲劳、耐热等综合性能，因此铜锡合金导体加工的超细线广泛的应用于汽车线束、同轴电缆、机械手臂电线电缆等耐疲劳电线电缆。
随着科学技术的发展，汽车、电子、自动化设备等配套用的电线电缆对性能要求日益升高，并且要求线缆的重量越来越小，线径越来越细，这就要求相关合金材料既有高性能，同时具有优越的可加工性，而铜锡合金刚好满足这一要求。
在现有技术中，CN106282651A公布了一种铜银稀土合金超细线及其生产方法。该铜银稀土合金超细线包括以下成分：1～25wt％银，0.01～0.04wt％钇，余量为铜和不可避免的杂质；或者1～25wt％银，0.10～0.30wt％镧，余量为铜和不可避免的杂质；或者1～25wt％银，0.01～0.02wt％钇，0.05～0.15wt％镧，余量为铜和不可避免的杂质。该合金材料的生产方法主要包括：1)采用真空感应炉制备铜银稀土合金坯料；2)采用非真空熔铸炉连续制备铜银稀土合金杆；3)轧制；4)拉丝；5)热处理；6)精拉即得最终成品。虽然制得的铜银合金材料具有很高的抗拉强度和优异的导电率，但该方法工艺复杂、成本高，铜银合金加入稀土进行真空熔炼提高了成本和工艺难度，真空熔炼设备成本高、效率低，产能不能满足后续工序生产。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种铜锡合金超细线的制备方法，所述铜锡合金超细线由锡、铜和其他不可避免的杂质组成，其中锡的质量分数为0.1-1％，所述制备方法包括如下步骤：
S11：将铜和锡混合，加热熔化后加入石墨鳞片保温，得到铜混合液；
S12：将所述铜混合液除去石墨鳞片和杂质后重新加入石墨鳞片后进行上引连铸，得到铜锡合金杆；所述铜锡合金杆的直径为18-22mm；
S13：将所述铜锡合金杆进行连续挤压，得到挤压杆；所述挤压杆的直径为14-18mm；
S14：将所述挤压杆进行冷轧处理，得到冷轧杆；所述冷轧杆的直径为7-9mm；
S15：将所述冷轧杆进行热处理后拉丝，得到所述铜锡合金超细线；
所述热处理的方法为：在保护气氛(氮气等)下，将所述冷轧杆加热至500-600℃，保温2-4h后冷却至室温(25±5℃)。
优选的，所述步骤S11中，加热熔化的温度为1160-1250℃，保温的时间为4-6h。
优选的，所述步骤S12中，除去石墨鳞片和杂质前调整所述铜混合液的温度至1170-1190℃。
优选的，所述步骤S12中，上引连铸的引杆速度为300-400mm/min。
优选的，所述步骤S12中，上引连铸的冷却水温度为20-35℃，冷却水流量为25-40L/min。
优选的，所述步骤S12中，上引连铸时进行液面位置监测。
在上引连铸的同时，为保证铜液的液面位置稳定，设备配有液面位置监测***，当液面降低至一定位置时，会触发自动加料***，启动加料，将铜板和锡粒按设定好的程序加入熔化炉。
优选的，所述步骤S13中，连续挤压采用挤压机，挤压机主机转速2.0-5.0rpm，轮面间隙0.3-0.4mm，模腔预热温度550±10℃。
优选的，所述步骤S13中，连续挤压的冷却水温度为19.5-20.5℃。
优选的，所述步骤S14中，冷轧处理采用冷轧机，冷轧机主机转速为20-50rpm。
优选的，所述步骤S15中，拉丝的方法如下：
S21：以100-400m/min的拉制速度，15-25％的道次减面率对热处理后的冷轧杆进行大拉，得到直径为1.8-2.6mm的大拉杆；
S22：以300-800m/min的拉制速度，15-20％的道次减面率对所述大拉杆进行中拉，得到直径为0.8-1.2mm的中拉杆；
S23：以800-1500m/min的拉制速度，8-15％的道次减面率对所述中拉杆进行小拉，得到直径为0.15-0.25mm的小拉杆；
S24：以1000-2000m/min的拉制速度，7-10％的道次减面率对所述小拉杆进行细拉，得到所述铜锡合金超细线。
本发明还提供一种上述的制备方法制备得到的铜锡合金超细线。
上引连铸的炉体采用高纯石墨坩埚代替耐火材料，消除夹杂，得到组织纯净的铜锡合金杆，然后通过挤压和轧制来细化晶粒和提高机械性能，之后进行热处理，消除加工硬化，让组织更均匀，最后进行拉丝得到铜锡合金超细线。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明工艺流程简单，成材率高，可提高生产效率，降低生产成本，适合批量化生产；
(2)本发明在上引连铸工序控制夹杂的数量和尺寸，并且有连续挤压和热处理工序，可消除铸态组织，从而使得组织夹杂尺寸小、组织均匀细密，拉丝过程中组织协调变形，不易断线，可以顺畅拉制成直径Φ≤0.05mm的线材；
(3)本发明的铜锡合金超细线抗拉强度＞1100MPa，导电率＞70％IACS。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供一种铜锡合金超细线，其成分：锡，余量为铜和不可避免的杂质。
1)制备组织纯净的铜锡合金铸杆，步骤如下：
将上引连铸机动力输出设定为32％，逐渐升温至1220℃，加入99.8wt％铜板和0.2wt％锡粒，同时在铜液表面覆盖石墨鳞片，熔化炉覆盖厚度100mm，保温炉覆盖厚度80mm，待铜板和锡粒完全熔化后，保温5h。将铜液温度降至1180℃，清除表面石墨鳞片和炉渣，加入新的石墨鳞片后，开始上引铸造
Figure BDA0003864591980000031
的铜锡合金杆，引杆速度为350mm/min，冷却水温度为25℃，冷却水流量为35L/min。上引杆的导电率88％IACS，强度180MPa。
2)采用连续挤压机对铜锡合金铸杆进行挤压
将Φ20mm铜锡合金铸杆通过连续挤压机挤压成Φ16mm挤压杆，挤压机主机转速3.5rpm，轮面间隙0.35mm，模腔预热温度550℃，冷却水进水温度控制在20℃，根据成品的性能要求，挤压杆的导电率87.9％IACS，强度270MPa。
3)采用两辊或三辊轧设备对铜锡合金挤压杆进行轧制
将
Figure BDA0003864591980000032
的挤压杆通过两辊冷轧机轧制到
Figure BDA0003864591980000033
冷轧杆。冷轧机主机转速30rpm，根据成品的性能要求，冷轧杆的导电率应控制在85.2％IACS以上，强度控制在432MPa以上。
4)采用气氛保护井式炉对冷轧杆进行热处理
将
Figure BDA0003864591980000034
的冷轧杆放入井式炉中，盖紧炉盖，抽真空至压力表-0.1MPa，停止抽真空然后充氮气至-0.0MPa，停止充氮气，重复3次，加温至550℃保温2.5小时，随炉冷却至室温，开炉吊出产品。热处理杆的导电率应控制在86％IACS以上，强度控制在275MPa以上。
5)采用大拉丝机、中拉丝机、小拉丝机将热处理杆依次拉丝
将
Figure BDA0003864591980000035
的热处理杆，先以300m/min的拉制速度大拉，拉制成
Figure BDA0003864591980000036
铜锡合金粗线，道次减面率20％；再以800m/min的拉制速度中拉至
Figure BDA0003864591980000037
道次减面率16％；再以1200m/min的拉制速度小拉至
Figure BDA0003864591980000041
道次减面率10％；最后以1800m/min的拉制速度细拉至
Figure BDA0003864591980000042
道次减面率8％，即制得铜锡合金超细线。
实施例2
本实施例提供一种铜锡合金超细线，其成分：锡，余量为铜和不可避免的杂质。
1)制备组织纯净的铜锡合金铸杆，步骤如下：
将上引连铸机动力输出设定为33％，逐渐升温至1230℃，加入99.6wt％铜板和0.4wt％锡粒，同时在铜液表面覆盖石墨鳞片，熔化炉覆盖厚度110mm，保温炉覆盖厚度80mm，待铜板和锡粒完全熔化后，保温6h。将铜液温度降至1185℃，清除表面石墨鳞片和炉渣，加入新的石墨鳞片后，开始上引铸造
Figure BDA0003864591980000043
的铜锡合金杆，引杆速度为400mm/min，冷却水温度为20℃，冷却水流量为30L/min。上引杆的导电率80％IACS，强度200MPa。
2)采用连续挤压机对铜锡合金铸杆进行挤压
将Φ20mm铜锡合金铸杆通过连续挤压机挤压成Φ16mm挤压杆，挤压机主机转速3.0rpm，轮面间隙0.30mm，模腔预热温度550℃，冷却水进水温度20℃，根据成品的性能要求，挤压杆的导电率79.9％IACS，强度290MPa。
3)采用两辊或三辊轧设备对铜锡合金挤压杆进行轧制
将
Figure BDA0003864591980000044
的挤压杆通过两辊冷轧机轧制到
Figure BDA0003864591980000045
冷轧杆。冷轧机主机转速30rpm，根据成品的性能要求，冷轧杆的导电率76.9％IACS，强度控制在462MPa。
4)采用气氛保护井式炉对冷轧杆进行热处理
将
Figure BDA0003864591980000046
的冷轧杆放入井式炉中，盖紧炉盖，抽真空至压力表-0.1MPa，停止抽真空然后充氮气至-0.0MPa，停止充氮气，重复3次，加温至550℃保温2.5小时，随炉冷却至室温，开炉吊出产品。热处理杆的导电率77％IACS，强度315MPa。
5)采用大拉丝机、中拉丝机、小拉丝机将热处理杆依次拉丝
将
Figure BDA0003864591980000047
的热处理杆，先以250m/min的拉制速度大拉，拉制成
Figure BDA0003864591980000048
铜锡合金粗线，道次减面率20％；再以700m/min的拉制速度中拉至
Figure BDA0003864591980000049
道次减面率15％；再以1000m/min的拉制速度小拉至
Figure BDA00038645919800000410
道次减面率10％；最后以1500m/min的拉制速度细拉至
Figure BDA00038645919800000411
道次减面率8％，即制得铜锡合金超细线。
实施例3
本实施例提供一种铜锡合金超细线，其成分：0.1-1wt％锡，余量为铜和不可避免的杂质。
1)制备组织纯净的铜锡合金铸杆，步骤如下：
将上引连铸机动力输出设定为34％，逐渐升温至1240℃，加入99.5wt％铜板和0.5wt％锡粒，同时在铜液表面覆盖石墨鳞片，熔化炉覆盖厚度120mm，保温炉覆盖厚度80mm，待铜板和锡粒完全熔化后，保温6h。将铜液温度降至1170℃，清除表面石墨鳞片和炉渣，加入新的石墨鳞片后，开始上引铸造
Figure BDA0003864591980000051
的铜锡合金杆，引杆速度为300mm/min，冷却水温度为22℃，冷却水流量为30L/min。上引杆的导电率79％IACS，强度210MPa。
2)采用连续挤压机对铜锡合金铸杆进行挤压
将Φ20mm铜锡合金铸杆通过连续挤压机挤压成Φ16mm挤压杆，挤压机主机转速3.5rpm，轮面间隙0.4mm，模腔预热温度550℃，冷却水进水温度20.5℃，根据成品的性能要求，挤压杆的导电率79.1％IACS，强度305MPa。
3)采用两辊或三辊轧设备对铜锡合金挤压杆进行轧制
将
Figure BDA0003864591980000052
的挤压杆通过两辊冷轧机轧制到
Figure BDA0003864591980000053
冷轧杆。冷轧机主机转速40rpm，根据成品的性能要求，冷轧杆的导电率75.6％IACS，强度控制在480MPa。
4)采用气氛保护井式炉对冷轧杆进行热处理
将
Figure BDA0003864591980000054
的冷轧杆放入井式炉中，盖紧炉盖，抽真空至压力表-0.1MPa，停止抽真空然后充氮气至-0.0MPa，停止充氮气，重复3次，加温至550℃保温3小时，随炉冷却至室温，开炉吊出产品。热处理杆的导电率76.8％IACS，强度320MPa。
5)采用大拉丝机、中拉丝机、小拉丝机将热处理杆依次拉丝
将
Figure BDA0003864591980000055
的热处理杆，先以200m/min的拉制速度大拉，拉制成
Figure BDA0003864591980000056
铜锡合金粗线，道次减面率18％；再以700m/min的拉制速度中拉至
Figure BDA0003864591980000057
道次减面率15％；再以900m/min的拉制速度小拉至
Figure BDA0003864591980000058
道次减面率10％；最后以1400m/min的拉制速度细拉至
Figure BDA0003864591980000059
道次减面率7％，即制得铜锡合金超细线。
实施例4
本实施例提供一种铜锡合金超细线，其成分为：锡，铜和其他不可避免的杂质。
1)制备组织纯净的铜锡合金铸杆，步骤如下：
将上引连铸机动力输出设定为32％，逐渐升温至1160℃，加入99.9wt％铜板和0.1wt％锡粒，同时在铜液表面覆盖石墨鳞片，熔化炉覆盖厚度100mm，保温炉覆盖厚度80mm，待铜板和锡粒完全熔化后，保温4h。将铜液温度降至1170℃，清除表面石墨鳞片和炉渣，加入新的石墨鳞片后，开始上引铸造
Figure BDA00038645919800000510
的铜锡合金杆，引杆速度为300mm/min，冷却水温度为20℃，冷却水流量为25L/min。
2)采用连续挤压机对铜锡合金铸杆进行挤压
将Φ20mm铜锡合金铸杆通过连续挤压机挤压成Φ14mm挤压杆，挤压机主机转速2rpm，轮面间隙0.3mm，模腔预热温度540℃，冷却水进水温度控制在19.5℃。
3)采用两辊或三辊轧设备对铜锡合金挤压杆进行轧制
将
Figure BDA0003864591980000061
的挤压杆通过两辊冷轧机轧制到
Figure BDA0003864591980000062
冷轧杆。冷轧机主机转速20rpm。
4)采用气氛保护井式炉对冷轧杆进行热处理
将
Figure BDA0003864591980000063
的冷轧杆放入井式炉中，盖紧炉盖，抽真空至压力表-0.1MPa，停止抽真空然后充氮气至-0.0MPa，停止充氮气，重复3次，加温至500℃保温2小时，随炉冷却至室温，开炉吊出产品。
5)采用大拉丝机、中拉丝机、小拉丝机将热处理杆依次拉丝
将
Figure BDA0003864591980000064
的热处理杆，先以100m/min的拉制速度大拉，拉制成
Figure BDA0003864591980000065
铜锡合金粗线，道次减面率15％；再以300m/min的拉制速度中拉至
Figure BDA0003864591980000066
道次减面率15％；再以1000m/min的拉制速度小拉至
Figure BDA0003864591980000067
道次减面率8％；最后以1000m/min的拉制速度细拉至
Figure BDA0003864591980000068
道次减面率7％，即制得铜锡合金超细线。
实施例5
本实施例提供一种铜锡合金超细线，其成分：锡，铜和其他不可避免的杂质。
1)制备组织纯净的铜锡合金铸杆，步骤如下：
将上引连铸机动力输出设定为32％，逐渐升温至1250℃，加入99wt％铜板和1wt％锡粒，同时在铜液表面覆盖石墨鳞片，熔化炉覆盖厚度100mm，保温炉覆盖厚度80mm，待铜板和锡粒完全熔化后，保温6h。将铜液温度降至1190℃，清除表面石墨鳞片和炉渣，加入新的石墨鳞片后，开始上引铸造
Figure BDA0003864591980000069
的铜锡合金杆，引杆速度为400mm/min，冷却水温度为35℃，冷却水流量为40L/min。
2)采用连续挤压机对铜锡合金铸杆进行挤压
将Φ20mm铜锡合金铸杆通过连续挤压机挤压成Φ18mm挤压杆，挤压机主机转速5rpm，轮面间隙0.4mm，模腔预热温度560℃，冷却水进水温度控制在20.5℃。
3)采用两辊或三辊轧设备对铜锡合金挤压杆进行轧制
将
Figure BDA00038645919800000610
的挤压杆通过两辊冷轧机轧制到
Figure BDA00038645919800000611
冷轧杆。冷轧机主机转速50rpm。
4)采用气氛保护井式炉对冷轧杆进行热处理
将
Figure BDA00038645919800000612
的冷轧杆放入井式炉中，盖紧炉盖，抽真空至压力表-0.1MPa，停止抽真空然后充氮气至-0.0MPa，停止充氮气，重复3次，加温至600℃保温4小时，随炉冷却至室温，开炉吊出产品。
5)采用大拉丝机、中拉丝机、小拉丝机将热处理杆依次拉丝
将
Figure BDA0003864591980000071
的热处理杆，先以400m/min的拉制速度大拉，拉制成
Figure BDA0003864591980000072
铜锡合金粗线，道次减面率25％；再以800m/min的拉制速度中拉至
Figure BDA0003864591980000073
道次减面率20％；再以2000m/min的拉制速度小拉至
Figure BDA0003864591980000074
道次减面率15％；最后以2000m/min的拉制速度细拉至
Figure BDA0003864591980000075
道次减面率10％，即制得铜锡合金超细线。
对比例1
采用专利CN106282651A中的相关方案作为对比例1。
(1)采用Cu纯度99.99wt％的电解铜，Ag纯度99.99wt％的银丝，以及Y纯度99.9wt％的稀土钇为原料；按照2wt％Ag，0.015wt％Y，余量为铜和不可避免的杂质这一配比，将所述电解铜、所述银丝与所述稀土钇加入中频真空感应炉的高纯石墨坩埚内，抽真空至真空计读数达到10-1Pa且稳定后，逐渐升温至1250℃，待合金液开始强烈飞溅，静置20-30分钟，以去除原材料中的O和S等杂质；然后在真空状态下浇铸成Φ＝50mm的铜银钇合金坯料；
(2)将非真空熔铸炉以90℃/h的升温速度逐渐升温至1250-1260℃，打开高纯石墨坩埚内的吹气装置，将高纯氮气(99.999％以上)流量调至1升/分钟；逐渐向所述高纯石墨坩埚熔化腔里加入铜银钇合金坯料，熔池形成后，在熔化腔、保温腔、铸造腔上覆盖好石墨鳞片，覆盖厚度为30mm；接着连续加入铜银钇合金坯料，待合金液达到坩埚安全容量后，保温50分钟，清渣；然后，水平连铸成Φ＝12.5mm的铜银钇合金杆，铸造速度650mm/min，节距5mm，在连续铸造的同时，根据合金液面高度和温度及时地连续向熔化腔内加料；
(3)将上述Φ＝12.5mm的铜银钇合金杆经三辊轧机进一步轧制成Φ＝8mm的铜银钇合金轧制杆，其中，采用弧三角-圆形孔型***，道次平均延伸系数1.20，轧制速度60m/min；
(4)以50m/min的拉制速度将上述Φ＝8mm的铜银钇合金轧制杆进行大拉，拉制成Φ＝3mm的铜银钇合金粗线；
(5)对所述铜银钇合金粗线进行中间热处理：
将上述Φ＝3mm的铜银钇合金粗线放入预抽真空至-0.1MPa的氮气保护退火炉中，并向
其中充入高纯氮气，直至所述氮气保护退火炉的炉胆内压力为0.02MPa，接着升温1小时至420℃，保温6小时，最后随炉空冷至室温；
(6)将经过中间热处理的铜银钇合金粗线先以500m/min的拉制速度中拉至Φ＝0.9mm，道次减面率15％；再以1000m/min的拉制速度小拉至Φ＝0.16mm，道次减面率13％；最后以1500m/min的拉制速度细拉至Φ＝0.025mm，道次减面率7％，最终制得所述铜银钇合金超细线。
对比例2
采用与对比例1相同的方案，其区别在于，采用4wt％的Ag。
对比例3
采用与对比例1相同的方案，其区别在于，采用6wt％的Ag。
效果评价1
Figure BDA0003864591980000081
通过对比上表1中的数据可知，使用本发明实施例1至实施例3制得的合金超细线与对比例1至对比例3制得的合金超细线相比，由于挤压工艺和热处理工艺，可消除粗大的铸态组织，横向晶粒尺寸可达到亚微米，从而具有更高的抗拉强度和断裂伸长率；换言之，在超细线具有相同直径Φ的情况下，本发明所提供的铜锡合金超细线的抗拉强度更大，拉制更不容易断线，因而综合性能更好。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，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。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种铜锡合金超细线的制备方法，所述铜锡合金超细线由锡、铜和其他不可避免的杂质组成，其中锡的质量分数为0.1-1％，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
S11：将铜和锡混合，加热熔化后加入石墨鳞片保温，得到铜混合液；
S12：将所述铜混合液除去石墨鳞片和杂质后重新加入石墨鳞片后进行上引连铸，得到铜锡合金杆；所述铜锡合金杆的直径为18-22mm；
S13：将所述铜锡合金杆进行连续挤压，得到挤压杆；所述挤压杆的直径为14-18mm；
S14：将所述挤压杆进行冷轧处理，得到冷轧杆；所述冷轧杆的直径为7-9mm；
S15：将所述冷轧杆进行热处理后拉丝，得到所述铜锡合金超细线；
所述热处理的方法为：在保护气氛下，将所述冷轧杆加热至500-600℃，保温2-4h后冷却至室温。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S11中，加热熔化的温度为1160-1250℃，保温的时间为4-6h。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中，除去石墨鳞片和杂质前调整所述铜混合液的温度至1170-1190℃。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中，上引连铸的引杆速度为300-400mm/min。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中，上引连铸的冷却水温度为20-35℃，冷却水流量为25-40L/min。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中，上引连铸时进行液面位置监测，当液面过低时，会自动补充铜和锡。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S15中，拉丝采用四段拉丝的方法进行。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述四段拉丝的方法如下：
S21：以15-25％的道次减面率对热处理后的冷轧杆进行大拉，得到直径为1.8-2.6mm的大拉杆；
S22：以15-20％的道次减面率对所述大拉杆进行中拉，得到直径为0.8-1.2mm的中拉杆；
S23：以8-15％的道次减面率对所述中拉杆进行小拉，得到直径为0.15-0.25mm的小拉杆；
S24：以7-10％的道次减面率对所述小拉杆进行细拉，得到所述铜锡合金超细线。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述大拉的拉制速度为100-400m/min，所述中拉的拉制速度为300-800m/min，所述小拉的拉制速度为800-1500m/min，所述细拉的拉制速度为1000-2000m/min。
10.一种权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备得到的铜锡合金超细线。
CN202211174062.5A 2022-09-26 2022-09-26 一种铜锡合金超细线及其制备方法 Pending CN115478185A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211174062.5A CN115478185A (zh) 2022-09-26 2022-09-26 一种铜锡合金超细线及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211174062.5A CN115478185A (zh) 2022-09-26 2022-09-26 一种铜锡合金超细线及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115478185A true CN115478185A (zh) 2022-12-16

Family

ID=84393980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211174062.5A Pending CN115478185A (zh) 2022-09-26 2022-09-26 一种铜锡合金超细线及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115478185A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116103537A (zh) * 2023-01-16 2023-05-12 江西康成特导新材股份有限公司 可拉制超微细线多元铜锡合金线坯及其制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106001467A (zh) * 2016-07-13 2016-10-12 江苏藤仓亨通光电有限公司 一种超低锡铜锡接触线的制备方法
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
CN107904434A (zh) * 2017-11-24 2018-04-13 昆明贵金属研究所 一种超细超长铜合金丝及其生产方法
CN109136636A (zh) * 2018-09-29 2019-01-04 上海工程技术大学 一种铜合金线材及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106001467A (zh) * 2016-07-13 2016-10-12 江苏藤仓亨通光电有限公司 一种超低锡铜锡接触线的制备方法
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
CN107904434A (zh) * 2017-11-24 2018-04-13 昆明贵金属研究所 一种超细超长铜合金丝及其生产方法
CN109136636A (zh) * 2018-09-29 2019-01-04 上海工程技术大学 一种铜合金线材及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116103537A (zh) * 2023-01-16 2023-05-12 江西康成特导新材股份有限公司 可拉制超微细线多元铜锡合金线坯及其制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111363948B (zh) 一种高强高导铜合金的高效短流程制备方法
CN109355525B (zh) 一种多尺度多元高强高导铜铬锆系合金材料及其制备方法
CN100422364C (zh) 极细铜合金线及其制造方法
CN110616342B (zh) 一种高性能铜铬系合金丝线材的短流程连续化制备方法
CN105970035A (zh) 铝合金线
CN114231803B (zh) 一种高强高导铝合金单丝及其制备方法
CN1300356C (zh) 高导电率含稀土、硼的铝基材料及制备方法
KR101485277B1 (ko) 전자 재료용 Cu-Co-Si 계 구리 합금조 및 그 제조 방법
CN113699397B (zh) 一种短流程引线框架用铜合金材料的制备工艺
CN106282651A (zh) 一种铜银稀土合金超细线及其生产方法
CN110872659B (zh) 一种高性能铜合金
CN108300879A (zh) 电动汽车母线导体用Al-Mg-Si合金薄板制备工艺
CN110863120B (zh) 一种引线框架用铜合金及其制备方法
CN111394609B (zh) 一种高强高导铜合金的连续挤压工艺及其应用和模具材料
CN111926214B (zh) 一种冷加工塑性优异的易切削铅黄铜棒材及其制备方法
CN109722560B (zh) 一种ZrC增强Cu-Fe基复合材料及其制备方法
CN115478185A (zh) 一种铜锡合金超细线及其制备方法
CN111496200A (zh) 一种高强高导铜合金的水平连铸方法和应用
CN111411256A (zh) 一种电子元器件用铜锆合金及其制备方法
CN115595459A (zh) 高强高导铝合金单丝的制备方法及铝合金单丝
CN109957677B (zh) 一种Cu-Cr-Ag合金线材及其制备加工方法
JP2006028614A (ja) 銅合金材、及びそれを用いた銅合金導体の製造方法、並びにその方法により得られた銅合金導体、及びその銅合金導体を用いたケーブル又はトロリー線
CN111575528A (zh) 含Zr铜合金材料的制造方法及其铜合金材料
JP5376396B2 (ja) ワイヤーハーネス用電線導体
CN111663063B (zh) 一种适用于高速自动化加工的铅黄铜棒材及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20221216