The invention discloses a copper alloy material and a method thereof. The high thermal stability copper alloy consists of the following components: Cr:0.30~0.80 wt.%, Zr:0.04~0.20 wt.%, Ti:0.05~0.15 wt.%, impurities in pure copper, and the remainder is Cu. The preparation method of the alloy includes several steps: upward continuous casting, cold drawing, solid solution, cold drawing, aging and cold drawing. The elements with little effect of Cr and Zr on the conductivity of the copper alloy and Ti element with significant effect on the strength of the alloy are selected. The addition of Ti element combined with thermomechanical treatment can stabilize the coherent precipitation phase, inhibit the nucleation of bcc_Cr phase in the aging process, make it always have the microstructure characteristics of fcc_Cr phase which is coherent with the matrix, and obtain excellent comprehensive properties. Under the premise of slightly reducing the conductivity of the copper alloy, the mechanical properties of the alloy were greatly improved. The tensile strength reached 630-730 MPa, the conductivity reached 65-85% IACS, and the softening temperature remained at 610-660%.
【技术实现步骤摘要】
一种铜合金材料及其制备方法
本专利技术涉及一种通过添加Ti元素配合上引连铸及加工制备高热稳定性铜合金材料的方法,其属于铜合金材料领域。
技术介绍
铜合金由于具有优良的力学与电学等性能,例如导电导热性好、耐腐蚀、强度高等,在航空航天、引线框架、高速电气机车导线、电阻焊电极、发电机电枢转子导线、核电热交换器等领域的结构材料、功能材料等方面得到大量的应用。随着现代化科学技术的发展和装备技术水平的提高,对铜合金的性能提出了更加苛刻的要求。其中最重要的就是必须同时具备高强度、高导电、耐高温性能。电子设备的集成化和小型化,要求运用于集成电路固定硅芯片连接内外电路和散热的关键部位的引线框架材料具备良好的导电性、良好的导热性以及加工性能。电气化高速铁路的发展,火车运行速度不断提升,接触线用铜合金必须具备较高的强度以承受较大的悬挂张力,高的导电性以降低电流损耗,好的耐磨性以提高接触导线的使用寿命,以及耐电侵蚀性能。运用于电阻焊接的焊接电极要求铜合金具备高导电率、导热率,接触电阻低,优异的高温稳定性以及一定的抵抗变形能力等。目前铜合金主要通过微合金化、热处理及塑形变形等手段来提高合金的综合性能。铜铬锆合金是典型的时效强化型合金,具有良好的强度、导电、高温稳定性。市场上用于开关触头的铬锆铜抗高温软化温度约550℃,大量的研究表明合金中的共格fcc-Cr相对合金强度、高温稳定性、导电性起决定性作用,但在温度较高时合金中的共格fcc-Cr相易转变为非共格的bcc-Cr相,导致合金综合性能下降,这已不能满足相关行业的发展要求。而Ti元素的添加能够稳定铜铬锆合金中共格fcc-Cr相,抑 ...
【技术保护点】
1.一种铜合金材料,其特征在于,所述铜合金材料由以下成分组成:Cr:0.30~0.80wt.% ;Zr:0.04~0.20wt.% ;Ti:0.05~0.15wt.% ;余量为Cu。
【技术特征摘要】
1.一种铜合金材料,其特征在于,所述铜合金材料由以下成分组成:Cr:0.30~0.80wt.%;Zr:0.04~0.20wt.%;Ti:0.05~0.15wt.%;余量为Cu。2.如权利要求1所述铜合金材料,其特征在于,其合金成分如下:Cr:0.40~0.60wt.%;Zr:0.05~0.15wt.%;Ti:0.05~0.15wt.%;余量为Cu。3.如权利要求1或2所述铜合金材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:上引连铸:根据所述铜合金材料的成分组成进行配料,先将纯Cu、适量脱水木炭放入加热炉中,加热至1200~1250℃,再将Cu-Cr、Cu-Zr中间合金以及纯Ti放入铜液中,控制炉内合金溶液温度在1140~1200℃保温3min;然后进行上引连铸制备Φ=13mm合金杆;冷拉拔:将步骤(1)所得的合金杆件,经多道次冷拉拔至Φ=7mm,每道次变形量控制在15~24%,冷拉拔总变形量71%;固溶:将步骤(2)所得的冷变形合金杆置于保温炉中进行固溶处理,固溶温度为950℃,处理时间1h,水淬,对所得合金杆...
【专利技术属性】
技术研发人员:龚留奎,彭怀超,陈辉明,谢伟滨,汪航,杨斌,
申请(专利权)人:江西理工大学,
类型:发明
国别省市:江西,36
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。