The invention discloses a production method of high-strength and high-conductivity heat-resistant copper alloy, which belongs to the technical field of copper alloy processing. The mold used in the upward continuous casting process of the invention is lined with carbon-carbon composite material to ensure lubrication, high-conductivity and high-temperature resistance; the temperature of upward continuous casting is 1180-1230 degrees Celsius; the casting temperature is low and the energy is high. The invention can effectively avoid the problems of difficult solidification of the melt in the mould and wear and tear of the mould lining, and can avoid the separation of the solid-liquid interface in the mould during casting by controlling the pressure of protecting the gas nitrogen gas at the liquid level of the up-drawing furnace at 0.2-0.7 atmospheric pressure, so as to produce copper-chromium alloy products with large weight and long strength. The production method of heat conductive and refractory copper alloy uses cheap elements (Mg) instead of rare and precious metals, and improves the mechanical properties and softening resistance of the copper-chromium alloy. The production method of the present invention is a non-vacuum and short-process preparation process with low cost, and is suitable for large-scale industrial manufacture, and has important economic and social significance.
【技术实现步骤摘要】
一种高强高导耐热铜合金的生产方法
本专利技术属于铜合金加工
,具体涉及一种高强高导耐热铜合金的生产方法。
技术介绍
随着电子产业和高速铁路快速发展,高强高导铜合金需求量日益增加,特别是随着高铁提速到350km/h以上,高铁接触网线使用的铜合金,要求一个跨距内尽量使一根完整的线(1000mm),中间没有焊点,以保证使用安全,以截面为150mm2的接触网线为例,加上防线和挂线的要求,单根线要1200m长,需要制备的线坯单卷重达到2.5吨,才能满足要求,而且要求铜合金应具有高的强度和电导率,同时要求优异的耐高温使用性能和抗软化性能。铜铬合金是典型的时效强化铜合金,是较为理想的高强高导铜合金,但该合金的缺点是抗软化性能较差。国内外通过添加Zr,Ag和In等元素改善铜铬系合金性能取得了较为理想的效果,但Zr元素易烧损,成分稳定化控制难;而Ag和In属于贵金属元素,使得生产成本剧增。目前铜铬合金的制备过程一般需要采用真空熔炼和铸造,以减少氧化和挥发,保证产品具有符合要求的化学成分,现有铜铬合金的生产方法主要有:(1)真空熔炼→挤压工艺,由于真空感应炉所固有的结构,其生产方式仅局限于周期性的产品,且由于坩埚容量是一定的,单件铸造重量和长度受到一定的限制,其生产成本较高;(2)非真空熔炼→连铸→挤压工艺,其缺点在于合金中成分难以控制,由于连铸工艺采用水平连铸或立式半连铸,传统的结晶器内衬采用石墨材料,往往会发生化学反应:C+Cr→Cr23C6,从而使得结晶器内表面变得粗糙,导致上引过程中断,无法生产较大重量和长度的铜铬合金产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一 ...
【技术保护点】
1.一种高强高导耐热铜合金的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将高强高导耐热铜合金原料加入感应熔炼炉,添加覆盖剂,在保护气氛下进行熔炼,得到铜合金熔体;(2)将步骤(1)所得铜合金熔体转入上引连铸炉内,采用木炭作为覆盖剂,控制上引炉液面保护气体氮气的压力0.2~0.7个大气压,拉铸温度为1180~1230℃,采用内衬层为炭炭复合材料的结晶器,拉铸过程保持上引连铸炉、结晶器内铜合金熔体的液面不变,上引料达到规定重量下盘,得到铜合金杆坯;(3)将步骤(2)所得铜合金杆坯经过连续挤压、固溶处理、一次冷拉、组合形变热处理和二次冷拉,得到所述高强高导耐热铜合金;所述炭炭复合材料由以下原料制得,其原料按重量百分比包括:石墨60~70%;碳纤维30~40%。
【技术特征摘要】
1.一种高强高导耐热铜合金的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将高强高导耐热铜合金原料加入感应熔炼炉,添加覆盖剂,在保护气氛下进行熔炼,得到铜合金熔体;(2)将步骤(1)所得铜合金熔体转入上引连铸炉内,采用木炭作为覆盖剂,控制上引炉液面保护气体氮气的压力0.2~0.7个大气压,拉铸温度为1180~1230℃,采用内衬层为炭炭复合材料的结晶器,拉铸过程保持上引连铸炉、结晶器内铜合金熔体的液面不变,上引料达到规定重量下盘,得到铜合金杆坯;(3)将步骤(2)所得铜合金杆坯经过连续挤压、固溶处理、一次冷拉、组合形变热处理和二次冷拉,得到所述高强高导耐热铜合金;所述炭炭复合材料由以下原料制得,其原料按重量百分比包括:石墨60~70%;碳纤维30~40%。2.根据权利要求1所述的高强高导耐热铜合金的生产方法,其特征在于,所述步骤(1)中,高强高导耐热铜合金原料的具体组分为:Cr0.2~1.0wt%;Mg0.05~0.2wt%;Si:0~0.1wt%;Zr:0.03~0.20wt%;Ce0~0.15wt%;余量为Cu,各组分重量百分比之和为100%。3.根据权利要求1所述的高强高导耐热铜合金的生产方法,其特征在于,所述步骤(1)中,覆盖剂采用冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的混合物,所述冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的质量比为(10%~15%):(15%~25%):(10%~20%):(50%~65%)。4.根据权利要求1所述的高强高导耐热铜合金...
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。