一种铜合金线材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铜合金线材及其制备方法，该种铜合金线材由以下重量百分数的成分组成：硅0.8‑1.2%、镁0.8‑1.0%、锌0.6‑0.8%、钾0.3‑0.7%、铬0.4‑0.5%、锰0.3‑0.4%、钇0.28‑0.32%、钪0.17‑0.21%、钐0.11‑0.13%、钽0.10‑0.12%、钴0.09‑0.11%、铱0.07‑0.09%、锆0.08‑0.1%、铂0.06‑0.1%，剩余量为铜和不可避免的非金属杂质。该铜合金线材制备方法是通过对原料成分的分段熔炼‑静置扒渣‑精炼‑铸造‑均匀化退火处理‑挤压毛料‑拉拔成丝，最后通过清洗、剪切、矫直、检验以及包装，便制得本发明专利技术的铜合金线材。本发明专利技术的铜合金线材强度高和导电性能强，经科研部长期实验测得其抗拉强度达到551Mpa，导电率可达到85.3％IACS，其耐热久性能可在260℃状态下正常工作2年以上，且抗腐蚀性能强、经久耐用，并且其制备方法简便，适宜推广应用。

Copper alloy wire rod and preparation method thereof

The invention discloses a copper alloy wire and its preparation method, composition of the copper alloy wire by the following weight percentage: 0.8 to 1.2%, 0.8 silicon magnesium 1%, zinc 0.6 0.8%, 0.3 0.7%, 0.4 potassium chromium 0.5%, Mn 0.3 0.4%, 0.28 0.32%, 0.17 scandium yttrium 0.21%, 0.13%, 0.10 SM 0.11 tantalum 0.12%, 0.11%, 0.09 cobalt iridium 0.07 0.09%, 0.08 0.1%, 0.06 platinum zirconium 0.1%, the remaining amount of non metal copper and inevitable impurities. The copper alloy wire is prepared by melting segment to chemical composition of static refining slag casting homogenizing annealing treatment extrusion wool pulling out, finally through cleaning, cutting, straightening, inspection and packaging, copper alloy wire is made of the invention. The invention of the high strength copper alloy wire and conductive performance, the research department of the long-term experiment measured the tensile strength reaches 551Mpa, the conductivity can reach 85.3%IACS, its thermal performance for normal work in the condition of 260 DEG C for more than 2 years, and the corrosion resistance is strong, durable, and its preparation method is simple that is suitable for popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种铜合金线材及其制备方法
本专利技术涉及合金线材制造
，尤其是涉及一种铜合金线材及其制备方法。
技术介绍
由于铜合金具有较多优良的性能，因而在国民经济的有着广泛的的用途，如机械、电子、汽车、电力、通信、交通和轻工部门铜线材的消费量都很大。铜合金线材按照合金牌号分为黄铜线、青铜线和白铜线。近年来，铜合金线的合金品种增加很快，青铜、白铜和特殊合金线的利用空间远高于普通的黄铜线，已成为线材发展的热点。铜合金线的主要品种有条帽铅黄铜线、接插线用青铜线、圆珠笔芯线、镜架线、保护气体焊丝、铜磷焊丝和铜银焊丝等，广泛应用于IT产业、汽车、机械、电气、服装、装饰、五金、航空航天等诸多领域。目前世界上铜合金线材市场需求的增长速度，高于板带、管棒等铜材品种。铜合金线材占铜线材比例为5-6%，占铜加工材的比例为2-3%。以往，我国作为输电线用的电线主要成分是铜。现在输电线路上用的普通钢芯铜导线、铜包钢芯导线、耐热铜导线和高强铜导线等等。但现有的铜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。为了改善此现象，研发出一种高强度高导电率性能优良铜合金线材刻不容缓，不仅能减少对能源的消耗，还能降低生产成本，对推动国民经济的发展具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的问题，提供一种铜合金线材及其制备方法，该种铜合金线材强度高、导电性优良、抗腐蚀性强，经久耐用。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种铜合金线材，由以下重量百分数的成分组成：硅0.8-1.2%、镁0.8-1.0%、锌0.6-0.8%、钾0.3-0.7%、铬0.4-0.5%、锰0.3-0.4%、钇0.28-0.32%、钪0.17-0.21%、钐0.11-0.13%、钽0.10-0.12%、钴0.09-0.11%、铱0.07-0.09%、锆0.08-0.1%、铂0.06-0.1%，剩余量为铜和不可避免的非金属杂质。进一步地，所述铜合金线材由以下重量百分数的成分组成：硅1.0%、镁0.9%、锌0.7%、钾0.5%、铬0.45%、锰0.35%、钇0.3%、钪0.19%、钐0.12%、钽0.11%、钴0.1%、铱0.08%、锆0.09%、铂0.08%，剩余量为铜和不可避免的非金属杂质，且所述非金属杂质所含重量百分数≤0.05%。本专利技术的一种铜合金线材的制备方法，按照以下步骤进行：（1）将上述原料成份分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段置于充满稀有气体的熔炼炉中进行熔炼合金；Ⅰ阶段：将所述铜、锌、镁、铬置于所述熔炼炉熔炼合金，熔炼温度为760-840℃，熔炼时间为30-40min；Ⅱ阶段：再将硅、钾、锰置于所述熔炼炉中熔炼合金，熔炼温度为720-800℃，熔炼时间为40-60min；Ⅲ阶段：最后将所述钇、钪、钐、钽、钴、铱、锆、铂置于所述熔炼炉中熔炼合金，熔炼温度为720-780℃，熔炼时间为1-2h；（2）待熔炼结束充分搅拌至熔清，静置1-2h后进行扒渣，得铜合金熔炼液；（3）将所述铜合金熔炼液用精炼剂进行精炼，得铜合金精炼液；（4）将所述铜合金精炼液浇铸成直径为75-95mm的铜合金棒材；（5）铸造后对所述铜合金棒材进行均匀化退火处理；（6）将均匀化退火处理后的所述铜合金棒材放入挤压机中进行挤压处理，制得线材毛料；（7）将制得的线材毛料在温度为380-460℃条件下保温1-2小时，再以≤25℃/h的降温速度冷却至260℃以下，然后在氩气的保护下，出炉空冷至室温，之后进行毛料的第一次拉拔，拉伸直径为6-10mm，再将第一次拉拔的线材进行中间退火处理，退火温度为360-440℃，保温时间为1-2小时，再以≤25℃/h的降温速度冷却至240℃以下，然后在氩气的保护下，出炉空冷至室温，再将线材进行第二次拉伸，拉伸至直径为1-3mm；（8）最后通过对两次拉拔后的铜合金线材进行清洗、剪切、矫直、检验以及包装，便制得本专利技术的铜合金线材成品。优选地，所述稀有气体为氮气或者氩气。优选地，所述精炼剂为萤石、碳酸钙和冰晶石的混合物。作为本专利技术的进一步的优化方案，所述精炼温度为780-860℃，精炼时间为20-30min。作为本专利技术的进一步的优化方案，所述浇铸温度为720-780℃、铸造速度为90-120mm/min、冷却水温度为15-25℃、冷却水强度为0.11-0.13MPa。作为本专利技术的进一步的优化方案，所述均匀化退火处理的温度设定为420-480℃，保温时间为1-2小时。作为本专利技术的进一步的优化方案，所述挤压处理的压力为670-830MPa，温度为380-460℃。本专利技术的铜合金线材与现有的铜合金线材相比，具有更高强度和更优良导电性能，经科研部长期实验测得其抗拉强度达到551Mpa，导电率可达到85.3％IACS，其耐热久性能可在260℃状态下正常工作2年以上，且抗腐蚀性能强、经久耐用，并且其制备方法简便，适宜推广应用。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例１一、线材成分一种铜合金线材，由以下重量百分数的成分组成：硅0.8%、镁0.8%、锌0.6%、钾0.3%、铬0.4%、锰0.3%、钇0.28%、钪0.17%、钐0.11%、钽0.10%、钴0.09%、铱0.07%、锆0.08%、铂0.06%，剩余量为铜和不可避免的非金属杂质，且所述非金属杂质所含重量百分数≤0.05%。二、制备方法按照以下步骤进行：（1）将上述原料成份分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段置于充满氮气的熔炼炉中进行熔炼合金；Ⅰ阶段：将所述铜、锌、镁、铬置于所述熔炼炉熔炼合金，熔炼温度为760℃，熔炼时间为40min；Ⅱ阶段：再将硅、钾、锰置于所述熔炼炉中熔炼合金，熔炼温度为720℃，熔炼时间为60min；Ⅲ阶段：最后将所述钇、钪、钐、钽、钴、铱、锆、铂置于所述熔炼炉中熔炼合金，熔炼温度为720℃，熔炼时间为2h；（2）待熔炼结束充分搅拌至熔清，静置1h后进行扒渣，得铜合金熔炼液；（3）将所述铜合金熔炼液用精炼剂进行精炼，得铜合金精炼液，其中，所述精炼剂为萤石、碳酸钙和冰晶石的混合物，所述精炼温度为780℃，精炼时间为30min；（4）将所述铜合金精炼液浇铸成直径为75mm的铜合金棒材，其中，所述浇铸温度为720℃、铸造速度为90mm/min、冷却水温度为15℃、冷却水强度为0.11MPa；（5）铸造后对所述铜合金棒材进行均匀化退火处理，其中，所述均匀化退火处理的温度设定为420℃，保温时间为2小时；（6）将均匀化退火处理后的所述铜合金棒材放入挤压机中进行挤压处理，制得线材毛料，其中，所述挤压处理的压力为670MPa，温度为380℃；（7）将制得的线材毛料在温度为380℃条件下保温2小时，再以≤25℃/h的降温速度冷却至260℃以下，然后在氩气的保护下，出炉空冷至室温，之后进行毛料的第一次拉拔，拉伸直径为6mm，再将第一次拉拔的线材进行中间退火处理，退火温度为360℃，保温时间为2小时，再以≤25℃/h的降温速度冷却至240℃以下，然后在氩气的保护下，出炉空冷至室温，再将线材进行第二次拉伸，拉伸至直径为1mm；（8）最后通过对两次拉拔后的铜合金线材进行清洗、剪切、矫直、检验以及包装，便制得本专利技术的铜合金线材成品。三、性能检测：抗拉强度达到540Mpa，导电率可达到82本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜合金线材，其特征在于，由以下重量百分数的成分组成：硅0.8‑1.2%、镁0.8‑1.0%、锌0.6‑0.8%、钾0.3‑0.7%、铬0.4‑0.5%、锰0.3‑0.4%、钇0.28‑0.32%、钪0.17‑0.21%、钐0.11‑0.13%、钽0.10‑0.12%、钴0.09‑0.11%、铱0.07‑0.09%、锆0.08‑0.1%、铂0.06‑0.1%，剩余量为铜和不可避免的非金属杂质。

【技术特征摘要】
1.一种铜合金线材，其特征在于，由以下重量百分数的成分组成：硅0.8-1.2%、镁0.8-1.0%、锌0.6-0.8%、钾0.3-0.7%、铬0.4-0.5%、锰0.3-0.4%、钇0.28-0.32%、钪0.17-0.21%、钐0.11-0.13%、钽0.10-0.12%、钴0.09-0.11%、铱0.07-0.09%、锆0.08-0.1%、铂0.06-0.1%，剩余量为铜和不可避免的非金属杂质。2.根据权利要求1所述的一种铜合金线材，其特征在于，由以下重量百分数的成分组成：硅1.0%、镁0.9%、锌0.7%、钾0.5%、铬0.45%、锰0.35%、钇0.3%、钪0.19%、钐0.12%、钽0.11%、钴0.1%、铱0.08%、锆0.09%、铂0.08%，剩余量为铜和不可避免的非金属杂质，且所述非金属杂质所含重量百分数≤0.05%。3.一种如权利要求1-2任一所述的铜合金线材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将上述原料成份分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段置于充满稀有气体的熔炼炉中进行熔炼合金；Ⅰ阶段：将所述铜、锌、镁、铬置于所述熔炼炉熔炼合金，熔炼温度为760-840℃，熔炼时间为30-40min；Ⅱ阶段：再将硅、钾、锰置于所述熔炼炉中熔炼合金，熔炼温度为720-800℃，熔炼时间为40-60min；Ⅲ阶段：最后将所述钇、钪、钐、钽、钴、铱、锆、铂置于所述熔炼炉中熔炼合金，熔炼温度为720-780℃，熔炼时间为1-2h；待熔炼结束充分搅拌至熔清，静置1-2h后进行扒渣，得铜合金熔炼液；将所述铜合金熔炼液用精炼剂进行精炼，得铜合金精炼液；将所述铜合金精炼液浇铸成直径为75-95mm的铜合金棒材；（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，
申请(专利权)人：合肥浦尔菲电线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34