一种高强高导铜锆合金，所述的铜锆合金由锆、镍、硅和铜组成，各组分占铜锆合金总量的重量百分比为锆0.1%~0.5%，镍0.1%~0.5%，硅0.1~0.15%，银0.2%~0.4%，余量为铜和不可避免的杂质元素。本发明专利技术有益效果：本发明专利技术具有制备过程简单、工艺流程短、高强度、高导电性、高弹性、热加工性能优良等特点，其抗拉强度可达688MPa。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铜合金材料
，具体地说是。
技术介绍
Cu-Zr系合金是一类应用较为广泛的高强度高导电性能合金，目前广泛应用于大规模集成电路用引线框架、电车及电力机车接触线，电接触合金等领域。引线框架铜合金作为大规模集成电路的主要材料，对其性能的要求也越来越高，但目前传统合金或者抗拉强度不高，或者导电率和延伸率低，或者强度硬度低都存在很多问题，因此，迫切需要开发一种新型高强高导引线框架材料铜合金。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，解决传统铜锆合金抗拉强度不高、导电率和延伸率低、强度硬度低等问题，以满足引线框铜合金的要求。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种高强高导铜锆合金，所述的铜锆合金由锆、镍、硅和铜组成，各组分占铜锆合金总量的重量百分比为锆0.H0.5%，镍0.1%~0.5%，硅0.1-0.15%，银0.2%~0.4%，余量为铜和不可避免的杂质元素。—种高强高导铜锆合金的制备方法，包括以下步骤: 步骤一、制备中间合金:将铜、锆放入真空非自耗电极电弧熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为5 X 10-2Pa，然后充入氩气至炉内压强为0.05MPa，加热至1050~1100°C，熔炼0.5~lh，自然冷却后得到Cu-Zr中间合金，备用；将铜、硅放入真空非自耗电极电弧熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为5 X 10-2Pa，然后充入氩气至炉内压强为0.05MPa，加热至1010~1040°C，熔炼0.5~lh，自然冷却后得到Cu-Si中间合金，备用； 步骤二、熔炼、铸模:将铜、镍、银以及步骤一制得的Cu-Zr中间合金和Cu-Si中间合金放入高频真空熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为5 X 10-2Pa，然后充入氮气至炉内压强为0.05MPa，控制熔炼温度为1200~1300°C，熔融后注入铸模，形成铸锭，所述浇筑温度控制在 1150-1200 0C ； 步骤三、热挤压:将步骤二得到的铸锭加热至850~950°C，保温1~3小时，然后热挤压成棒材，挤压比5~10: I，得到棒还； 步骤四、固溶处理:将步骤三得到的棒坯装入热处理炉中，在850~900摄氏度保温1~2小时，然后进行水淬，得到合金备用； 步骤五、冷乳变形:将步骤四处理后的合金进行冷乳变形，变形量为40~80% ; 步骤六、时效处理和冷乳变形:将步骤五冷乳变形后的合金进行时效处理，时效温度为450-5500C，保温2~10小时，之后进行冷乳变形，变形量为20~80%，即制得高强高导铜锆合金。本专利技术所述步骤六中时效处理和冷乳变形的方法为:先在时效温度450~500°C下保温2~4小时，进行第一次冷乳变形，变形量为40~80% ;然后在时效温度450~550°C下保温2-4小时，再进行第二次冷乳变形，变形量为60~80%。本专利技术所述步骤六中时效处理和冷乳变形的方法为:先在时效温度450~500°C下保温2小时，进行第一次冷乳变形，变形量为40%~60% ;之后在时效温度460~500°C下保温2?4小时，进行第二次冷乳变形，变形量为40?60% ;然后在时效温度450~500°C下保温2-4小时，再进行第三次冷乳变形，变形量为60%~80%。本专利技术的有益效果是:(I)本专利技术在Cu-Zr合金的基础上加入镍、银和硅，Cu与Zr能形成Cu5Zr非氧化物增强相；Ni与Si能形成Ni2Si非氧化物增强相，从而提高了合金的强度；由于N1、Si加入量过多也会影响合金的导电性，所以N1、Si的加入量为0.1?0.5%和0.1?0.15% ;银的加入能够大幅提高合金的导电率，也能同时提高合金的延伸率。(2)本专利技术的合金内部生成有Ni2Si和Cu5Zr非氧化物增强相。析出相的多少及其形状、分布对该铜合金的最终性能有较大影响，由于析出相最易在晶界处形核，在制备步骤中，多次时效处理以及多次冷乳变形的操作方法，可以提高析出相的形核位置，析出相析出越多，越能提高合金的强度与导电率。(3)本专利技术通过限定合金的成分及其比例，使各成分综合作用，显著提高了合金材料的综合性能，能较好的满足引线框架等电子工业领域用材料对铜合金性能的要求。因此，本专利技术具有制备过程简单、工艺流程短、高强度、高导电性、高弹性、热加工性能优良等特点，其抗拉强度可达688MPa。【附图说明】图1为本专利技术各实施例合金的性能表。【具体实施方式】—种高强高导铜锆合金，所述的铜锆合金由锆、镍、硅和铜组成，各组分占铜锆合金总量的重量百分比为锆0.1%~0.5%，镍0.1%~0.5%，硅0.1-0.15%，银0.2%~0.4%，余量为铜和不可避免的杂质元素。—种高强高导铜锆合金的制备方法，包括以下步骤: 步骤一、制备中间合金:将铜、锆放入真空非自耗电极电弧熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为5X10 2Pa,然后充入氩气至炉内压强为0.05MPa，加热至1050~1100°C，熔炼0.5~lh，自然冷却后得到Cu-Zr中间合金，备用；将铜、硅放入真空非自耗电极电弧熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为5X 10 2Pa,然后充入氩气至炉内压强为0.05MPa，加热至1010~1040°C，熔炼0.5~lh，自然冷却后得到Cu-Si中间合金，备用； 步骤二、熔炼、铸模:将铜、镍、银以及步骤一制得的Cu-Zr中间合金和Cu-Si中间合金放入高频真空熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为5X10 2Pa,然后充入氮气至炉内压强为0.05MPa，控制熔炼温度为1200~1300°C，熔融后注入铸模，形成铸锭，所述浇筑温度控制在 1150-1200 0C ； 步骤三、热挤压:将步骤二得到的铸锭加热至850~950°C，保温1~3小时，然后热挤压成棒材，挤压比5~10:1，得到棒还； 步骤四、固溶处理:将步骤三得到的棒坯装入热处理炉中，在850~900摄氏度保温1~2小时，然后进行水淬，得到合金备用； 步骤五、冷乳变形:将步骤四处理后的合金进行冷乳变形，变形量为40~80% ; 步骤六、时效处理和冷乳变形:将步骤五冷乳变形后的合金进行时效处理，时效温度为450-5500C，保温2~10小时，之后进行冷乳变形，变形量为20~80%，即制得高强高导铜锆合金。进一步，步骤六中时效处理和冷乳变形的方法为:先在时效温度450~500°C下保温2~4小时，进行第一次冷乳变形，变形量为40~80% ;然后在时效温度450~550°C下保温2-4小时，再进行第二次冷乳变形，变形量为60~80%。进一步，步骤六中时效处理和冷乳变形的方法为:先在时效温度450~500°C下保温2小时，进行第一次冷乳变形，变形量为40%~60% ;之后在时效温度460~500°C下保温2?4小时，进行第二次冷乳变形，变形量为40?60% ;然后在时效温度450~500°C下保温2~4小时，再进行第三次冷乳变形，变形量为60%~80%。进一步，步骤一中制备的Cu-Zr中间合金中元素含量为12%~18%的Zr，其余为Cu ；Cu-Si中间合金中元素含量为10%~15%的Si，其余为Cu。进一步，步骤四中所述水淬的冷却速率控制在175~190°C /s.实施例1 一种高强高导铜锆合金，由以下重量百分比的组分组成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强高导铜锆合金，其特征在于：所述的铜锆合金由锆、镍、硅和铜组成，各组分占铜锆合金总量的重量百分比为锆0.1%~0.5%，镍0.1%~0.5%，硅0.1~0.15%，银0.2%~0.4%，余量为铜和不可避免的杂质元素。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，孙慧丽，柴哲，田保红，刘勇，刘平，许倩倩，龙永强，陈小红，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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