一种高精度抗拉性能高的铜合金线材及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高精度抗拉性能高的铜合金线材及其加工工艺，包括由以下重量份的原料制备而成：紫铜70～90份、铝3～9份、硅2～5份、锰2～4份、铅1～2份、锡0.1～0.6份、铍0.2～0.3份、铬0.5～0.8份、锆0.2～0.5份、钨0.3～0.6份、锌0.6～0.75份、硼0.25～0.35份、锑0.1～0.2份、镧 0.16～0.26份,其余为杂质。本发明专利技术加入硅可明显改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度,而使延伸率降低。本发明专利技术通过硅与铍、铬、锆、钨、硼、锑、镧、镍等微量元素的配合,使得铜合金线材兼顾到抗拉强度与延伸率。使得本发明专利技术铜合金线材具有较好的性能。

Copper alloy wire rod with high precision and high tensile performance and processing technology thereof

The invention discloses a high precision tensile properties of high copper alloy wire and its processing technology, including by weight is prepared with 70 to 90 parts: copper, aluminum 3 - 9, 2 - 5, silicon manganese 2 - 4, 1 - 2, tin lead to 0.1 0.6, 0.2 to 0.3 portions of beryllium and chromium 0.5 - 0.8, 0.2 - 0.5, zirconium tungsten 0.3 ~ 0.6, 0.6 ~ 0.75 of zinc and boron in 0.25 - 0.35, 0.1 - 0.2, antimony lanthanum from 0.16 to 0.26, the rest is impurity. The invention can obviously improve the tensile strength, hardness, cutting property and strength at high temperature, and the elongation rate is reduced. The present invention makes the copper alloy wire take into account both the tensile strength and the elongation rate by the combination of silicon and beryllium, chromium, zirconium, tungsten, boron, antimony, lanthanum, nickel and other trace elements. The copper alloy wire has good performance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铜合金线材领域，具体涉及一种高精度抗拉性能高的铜合金线材及其加工工艺。
技术介绍
随着电子工业的飞速发展，国内外高精度异型铜及铜合金线材的需求量迅速增加。我国目前异型铜及铜合金线材的生产方法主要有高速锤锻- 高精度冷轧法、铣削法、孔型轧制法等工艺。现有工艺生产高精度异型铜及铜合金线材存在着设备投资大、带坯精度要求高、生产工艺繁琐、生产周期长、生产成本高等缺点。铜材在电力、通讯行业中的用途是非常广泛的，普通的合金异型铜合金线材在低端市场已经饱和，但电力行业高端市场所需的异形合金异型铜合金线材主要依赖进口，因其各项技术指标要求严格，且由于异形铸造合金异型铜合金线材属于不完全对称型异型铜材，生产难度大，大多依赖从国外进口，但其良好的性能在目前中国能源紧张的情况下是非常有意义的。我国目前异形铸造合金异型铜合金线材属于不完全对称型异型铜材，各项技术指标要求严格，生产难度大。除对材料的导电率有着超高的要求外，形状的特殊性和公差也有严格要求。但以现有的技术来看想要达到各方面的指标还很困难。合金线材存在导电率不高、强度 不高、不耐热、不同环境中导电率差异大、线耗高等一系列问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种高精度抗拉性能高的铜合金线材及其加工工艺。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种高精度抗拉性能高的铜合金线材及其加工工艺，包括由以下重量份的原料制备而成：紫铜70～90份、铝3～9份、硅2～5份、锰2～4份、铅1～2份、锡0.1～0.6份、铍0.2～0.3份、铬0.5～0.8份、锆0.2～0.5份、钨0.3～0.6份、锌0.6～0.75份、硼0.25～0.35份、锑0.1～0.2份、镧 0.16～0.26份,其余为杂质。一种高精度抗拉性能高的铜合金线材及其加工工艺，包括如下步骤:（1）称取铝3～9份、硅2～5份、锰2～4份、铅1～2份、锡0.1～0.6份、锌0.6～0.75份，加入熔化炉中熔化，精炼后浇注制取铝硅锰铅锡锌合金块；称取铍0.2～0.3份、铬0.5～0.8份、锆0.2～0.5份、钨0.3～0.6份、硼0.25～0.35份、锑0.1～0.2份、镧 0.16～0.26份，加入熔化炉中熔化，精炼后浇注制取铍铬锆钨硼锑镧合金块；（2）称取紫铜70～90份，加入到熔化炉升温至600-800℃下熔化，然后再升温至850-980℃下，加入铝硅锰铅锡锌合金块，充分混合后，再加入铍铬锆钨硼锑镧合金块，充分混合后，通入精炼剂进行精炼，得到铜合金金属液；（3）将步骤2所得的铜合金金属液在600-700℃下保温20-30min；（4）再通过连铸连轧成铜合金杆，经拉丝机制成铜合金线材；（5）将步骤4制得异型铜合金线材，放入300-350℃的热处理炉中进行热处理5-6小时；再在温度为150-220℃进行退火处理，再送入8-11℃水中进行冷却2-4小时，制得铜合金线材成品。进一步地，所述步骤1中熔化温度为900～1000℃。进一步地，所述步骤4中铸轧温度为400～500℃；连续拉伸温度为350～450℃，拉伸时间为15～45s。进一步地，所述步骤2中，在精炼之后，对铜合金金属液还进行炉前化学快速分析。本专利技术的有益效果：加入硅可明显改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度,而使延伸率降低。本专利技术通过硅与铍、铬、锆、钨、硼、锑、镧、镍等微量元素的配合,使得铜合金线材兼顾到抗拉强度与延伸率。使得本专利技术铜合金线材具有较好的性能。本专利技术稀土元素加入到铜合金中可起到微合金化的作用，稀土元素化学活性极强,它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附,阻碍晶粒的 生长,结果导致晶粒细化,有变质的作用。加工工艺流程简单，便于操作控制，采用一些常规的加工设备，设备投资少，生产流程短，制造成本低，产品表面光洁，精度高。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术包括由以下重量份的原料制备而成：紫铜70～90份、铝3～9份、硅2～5份、锰2～4份、铅1～2份、锡0.1～0.6份、铍0.2～0.3份、铬0.5～0.8份、锆0.2～0.5份、钨0.3～0.6份、锌0.6～0.75份、硼0.25～0.35份、锑0.1～0.2份、镧 0.16～0.26份,其余为杂质。一种高精度抗拉性能高的铜合金线材及其加工工艺，包括如下步骤:（1）称取铝3～9份、硅2～5份、锰2～4份、铅1～2份、锡0.1～0.6份、锌0.6～0.75份，加入熔化炉中熔化，精炼后浇注制取铝硅锰铅锡锌合金块；称取铍0.2～0.3份、铬0.5～0.8份、锆0.2～0.5份、钨0.3～0.6份、硼0.25～0.35份、锑0.1～0.2份、镧 0.16～0.26份，加入熔化炉中熔化，精炼后浇注制取铍铬锆钨硼锑镧合金块；（2）称取紫铜70～90份，加入到熔化炉升温至600-800℃下熔化，然后再升温至850-980℃下，加入铝硅锰铅锡锌合金块，充分混合后，再加入铍铬锆钨硼锑镧合金块，充分混合后，通入精炼剂进行精炼，得到铜合金金属液；（3）将步骤2所得的铜合金金属液在600-700℃下保温20-30min；（4）再通过连铸连轧成铜合金杆，经拉丝机制成铜合金线材；（5）将步骤4制得异型铜合金线材，放入300-350℃的热处理炉中进行热处理5-6小时；再在温度为150-220℃进行退火处理，再送入8-11℃水中进行冷却2-4小时，制得铜合金线材成品。所述步骤1中熔化温度为900～1000℃。所述步骤4中铸轧温度为400～500℃；连续拉伸温度为350～450℃，拉伸时间为15～45s。所述步骤2中，在精炼之后，对铜合金金属液还进行炉前化学快速分析。实施例1：（1）称取铝3份、硅2份、锰2份、铅1份、锡0.1份、锌0.6份，加入熔化炉中熔化，精炼后浇注制取铝硅锰铅锡锌合金块；称取铍0.2份、铬0.5份、锆0.2份、钨0.3份、硼0.25份、锑0.1份、镧 0.16份，加入熔化炉中熔化，精炼后浇注制取铍铬锆钨硼锑镧合金块；（2）称取紫铜70份，加入到熔化炉升温至600℃下熔化，然后再升温至850℃下，加入铝硅锰铅锡锌合金块，充分混合后，再加入铍铬锆钨硼锑镧合金块，充分混合后，通入精炼剂进行精炼，得到铜合金金属液；（3）将步骤2所得的铜合金金属液在600℃下保温20min；（4）再通过连铸连轧成铜合金杆，经拉丝机制成铜合金线材；（5）将步骤4制得异型铜合金线材，放入300℃的热处理炉中进行热处理6小时；再在温度为150℃进行退火处理，再送入8℃水中进行冷却2小时，制得铜合金线材成品。所述步骤1中熔化温度为900℃。所述步骤4中铸轧温度为400℃；连续拉伸温度为350℃，拉伸时间为15s。所述步骤2中，在精炼之后，对铜合金金属液还进行炉前化学快速分析。实施例2：（1）称取铝9份、硅5份、锰4份、铅2份、锡0.6份、锌0.75份，加入熔化炉中熔化，精炼后浇注制取铝硅锰铅锡锌合金块；称取铍0.3份、铬0.8份、锆0.5份、钨0.6份、硼0.35份、锑0.2份、镧 0.26份，加入熔化炉中熔化，精炼后浇注制取铍铬锆钨硼锑镧合金块；（2）称取紫铜90份，加入到熔化炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度抗拉性能高的铜合金线材，其特征在于，包括由以下重量份的原料制备而成：紫铜70～90份、铝3～9份、硅2～5份、锰2～4份、铅1～2份、锡0.1～0.6份、铍0.2～0.3份、铬0.5～0.8份、锆0.2～0.5份、钨0.3～0.6份、锌0.6～0.75份、硼0.25～0.35份、锑0.1～0.2份、镧 0.16～0.26份,其余为杂质。

【技术特征摘要】
1.一种高精度抗拉性能高的铜合金线材，其特征在于，包括由以下重量份的原料制备而成：紫铜70～90份、铝3～9份、硅2～5份、锰2～4份、铅1～2份、锡0.1～0.6份、铍0.2～0.3份、铬0.5～0.8份、锆0.2～0.5份、钨0.3～0.6份、锌0.6～0.75份、硼0.25～0.35份、锑0.1～0.2份、镧 0.16～0.26份,其余为杂质。2.一种高精度抗拉性能高的铜合金线材及其加工工艺，其特征在于，包括如下步骤:（1）称取铝3～9份、硅2～5份、锰2～4份、铅1～2份、锡0.1～0.6份、锌0.6～0.75份，加入熔化炉中熔化，精炼后浇注制取铝硅锰铅锡锌合金块；称取铍0.2～0.3份、铬0.5～0.8份、锆0.2～0.5份、钨0.3～0.6份、硼0.25～0.35份、锑0.1～0.2份、镧 0.16～0.26份，加入熔化炉中熔化，精炼后浇注制取铍铬锆钨硼锑镧合金块；（2）称取紫铜70～90份，加入到熔化炉升温至600-800℃下熔化，然后再升温至850-980...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明辉，何良荣，谢道金，赵华，蒋云才，钱邦虎，丛明辉，李云飞，
申请(专利权)人：芜湖楚江合金铜材有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34