一种高强高导铜合金的设计方法及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强高导铜合金的设计方法及制备方法。所述铜合金的设计方法是向铜基体中添加两种以上合金元素，这两种以上合金元素相互之间可以形成电子化合物相，即在铜基体中引入高密度的电子化合物沉淀相来提升合金强度与电导率。该方法可以简单高效地设计出高强高导铜合金。本发明专利技术还提供了一种利用所述设计方法设计的铜合金的制备方法，所形成的电子化合物纳米颗粒弥散分布在位错线上，能有效地钉扎住位错，提高合金强度和硬度。提高合金强度和硬度。提高合金强度和硬度。

【技术实现步骤摘要】
一种高强高导铜合金的设计方法及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种材料设计和制备方法，更具体的是涉及高强高导铜合金的设计方法及制备方法。

技术介绍

[0002]铜及铜合金具有良好的导电、导热、耐腐蚀等优良特性，因而在诸多领域都有重要应用。如铁路接触导线、引线框架材料、高强磁场的导体材料、水平连铸结晶器内套等。而今高新技术产业的不断发展，对铜和铜合金的综合性能提出了越来越高的要求。例如高速铁路接触导线材料，需同时具备高强度、低线密度、良好的导电性、良好的耐磨擦性、良好的耐腐蚀性等诸多优异性能，尤其以强度和电导率为最核心指标。然而铜合金中的高强度一直都与高导电性相矛盾，一般只能在尽可能减少电导率损失的前提下尽可能提高强度。如何兼顾铜合金的高强度和高导电性是当前制备高性能铜合金亟待解决的问题。
[0003]目前，高强高导铜合金的设计主要有两种思路：合金化法和复合材料法。合金化法是通过添加适量合金元素强化铜基体来提高强度，同时尽量避免添加元素对导电率的不良影响。合金化法通常使用的强化方式为固溶强化、沉淀强化、加工硬化和细晶强化，其中沉淀强化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜合金的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：选择铜为基体元素；第二步：确定除铜以外的合金元素种类数目n，该数目n是最小为2的整数；选择具体合金元素种类；第三步：确定平衡固溶度所处的温度条件T1，该温度即铜合金的使用环境温度；第四步：确定所选合金元素在铜基体中于T1温度条件下的平衡固溶度的临界值C1，并判断所选合金元素在T1温度的平衡固溶度是否大于C1，若是则该合金元素不合格，则重新选取合金元素，直至所有合金元素在T1温度的平衡固溶度均满足≤C1，进入下一步；第五步：判定所选合金元素是否相互间都能形成电子化合物，若否则需重新选取合金元素，若是进入下一步；第六步：确定时效热处理温度T2；第七步：确定合金元素之间形成的电子化合物在T2的稳定成分范围的临界值δ，判定每一种电子化合物的稳定成分范围是否≥δ，若否则该电子化合物对应的合金元素不合格，需重新选取，若是则进入下一步；第八步：确定在时效热处理温度T2下电子化合物在铜基体的平衡固溶度的临界值C2，判定每一种电子化合物在T2的平衡固溶度是否≤C2，若否则该电子化合物对应的合金元素不合格，需重新选取，若是进入下一步；第九步：确定铜基体中所选合金元素的总含量；第十步：根据每一种电子化合物在T2具有的最大稳定成分范围的中位数确定合金元素的各自含量，最终获得所有合金元素的含量。2.如权利要求1所述的铜合金的设计方法，其特征在于：第二步中，所述的合金元素选自铁、钛、钴、锆、铬、铌中的至少两种。3.如权利要求1所述的铜合金的设计方法，其特征在于：第四步中，C1设置在0.1 wt.%~1.0 wt.%之间。4. 如权利要求1所述的铜合金的设计方法，其特征在于：第六步中，将时效热处理温度T2设置在300~600 o
C之间。5.如权利要求1所述的铜合金的设计方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉斌，杨惠雅，王宏涛，方攸同，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：