一种高强高韧的线材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强高韧的线材及其制备方法，涉及线材，旨在解决的线材强度、韧性和耐腐蚀性差的问题，其技术方案要点是：包括以下质量百分含量的组分：Al为0.5～1.0％，Mg为0.8～1.0％，Si为0.1～0.3％，Sc为0.16～0.28％，Ni为0.45～0.55％，Li为0.35～0.55％，余量为Cu及不可避免的杂质，制备方法包括如下步骤：备料、熔炼、精炼、过滤、铸造、轧制吐丝、精整、收集入库。本发明专利技术的线材具有高强度、高韧性、高抗疲劳性和良好的塑性，且耐腐蚀较好，不易生锈，从而具有较好的耐用性，且制备方法步骤简单有序，自动化程度高，生产效率高，且次品率低，有效提升了线材的成品质量。有效提升了线材的成品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种高强高韧的线材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及线材
，更具体地说，它涉及一种高强高韧的线材及其制备方法。

技术介绍

[0002]线材是热轧型钢中断面尺寸最小的一种，在我国一般直径5～9毫米共八种规格的成卷供应的热轧圆钢称为线材。线材因以盘卷交货，故又称为盘条，国外对线材的概念和我国略有不同，除圆形断面外也有其他形状，其直径由于需求情况和生产技术水平不同而不一致，根据轧机的不同可分为高速线材和普通线材两种。
[0003]线材一般采用碳素钢制成，碳素钢简称碳钢，是指含碳量小于2.11％的铁碳合金。碳素钢在进行热处理以后可以得到更高的硬度以及较好的耐磨性，在退火状态下的硬度非常适中，而且还具有着较好的可切削性，且原材料较为普遍，生产成本较低，然而，碳素钢的强度级别较低，韧性较差，因此比较容易变形和开裂，制成线材后容易断裂，且碳素钢的耐腐蚀性较差，导致制成的线材容易生锈，耐用性较差。
[0004]目前，随着科技的不断发展，高新技术对于材料的要求也越来越高。线材作为一种基础材料，需求越来越高，应用越来越广泛，因此对其的综合性能的要求也越来越高，迫切需要一种兼具高强度、高韧性的线材来代替市面上采用碳素钢制成的普通线材，以扩大线材的应用领域。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高强高韧的线材及其制备方法，具有高强度、高韧性、高抗疲劳性和良好的塑性，且耐腐蚀较好，不易生锈，从而具有较好的耐用性。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高强高韧的线材，包括以下质量百分含量的组分：Al为0.5～1.0％，Mg为0.8～1.0％，S i为0.1～0.3％，Sc为0.16～0.28％，N i为0.45～0.55％，L i为0.35～0.55％，余量为Cu及不可避免的杂质。
[0007]本专利技术进一步设置为：还包括以下质量百分含量的组分：Fe≤0.15％，Zn≤0.20％，Au≤0.01％，T i≤0.15％。
[0008]本专利技术进一步设置为：所述Al为0.85％，Mg为0.95％。S i为0.2％，Sc为0.20％,N i为0.50％，L i为0.40％。
[0009]本专利技术还提供了一种高强高韧的线材的制备方法，用于生产高强高韧的线材，包括如下步骤：
[0010]1)备料：准备原材料，选取铜硅中间合金、铜稀土中间合金、锂铜中间合金、铝锭、镁锭，对原材料进行清洗烘干后待用；
[0011]2)熔炼：将经过步骤1)处理后的原材料投入熔炉自动化生产线中，通过自动上料系统进行持续上料，期间通过自动筛选系统进行筛选，剔除不合格的废料，将筛选合格的原
材料自动、循环连续地投入熔炉内进行加热，直至完全熔化，制成熔体；
[0012]3)精炼：将经过步骤2)制成的熔体引入精炼炉，通过惰性气体吹入溶剂，采用惰性气体
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熔剂混和精炼法对熔体进行精炼，精炼温度控制在750℃～780℃，时间为30分钟，精炼结束后，静置40分钟；
[0013]4)过滤：将经过步骤3)精炼后的熔体引入熔体过滤器内进行过滤，去除非金属夹杂物；
[0014]5)铸造：对经过步骤4)处理后的熔体进行铸造，温度控制在690℃～700℃，制得坯料；
[0015]6)轧制吐丝：对经过步骤5)处理后的坯料进行除磷处理，在900～1000℃下进行初轧、中轧和预精轧，然后在900～1000℃下进行精轧处理，制成轧件，轧件通过吐丝工序吐出；
[0016]7)精整：先对经过步骤6)制成的轧件进行定尺剪切，再进行切头处理，得到成品线材；
[0017]8)收集入库：将经过步骤7)处理后的线材输入卷取机内卷曲成卷，得到盘卷成品，将盘卷成品通过装罐进行缓冷，统一入库存放。
[0018]本专利技术进一步设置为：所述步骤2)中的自动上料系统包括自动上料模块、进料口开关模块、自动补料模块，所述自动上料模块、进料口开关模块、自动补料模块之间通过控制模块相互连通，所述控制模块用于发布控制命令以实现对自动上料模块、进料口开关模块、自动补料模块的控制。
[0019]本专利技术进一步设置为：所述控制模块包括控制单元、传感单元和执行单元，所述传感单元包括光电传感器、重量传感器和电容式接近开关。
[0020]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]1、本专利技术的线材以铜为基体，在铝、镁、硅合金的基础上，添加钪、镍、锂这些少量合金元素，具有高强度、高韧性、高抗疲劳性和良好的塑性，且耐腐蚀较好，不易生锈，从而具有较好的耐用性；
[0022]2、本专利技术的制备方法步骤简单有序，自动化程度高，生产效率高，且次品率低，有效提升了线材的成品质量。
具体实施方式
[0023]下面结合实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0024]一种高强高韧的线材，包括以下质量百分含量的组分：Al为0.5～1.0％，Mg为0.8～1.0％，S i为0.1～0.3％，Sc为0.16～0.28％，N i为0.45～0.55％，L i为0.35～0.55％，余量为Cu及不可避免的杂质，还包括以下质量百分含量的组分：Fe≤0.15％，Zn≤0.20％，Au≤0.01％，T i≤0.15％，其中，Al为0.85％，Mg为0.95％。S i为0.2％，Sc为0.20％,N i为0.50％，L i为0.40％。
[0025]本专利技术的线材以铜为基体，在铝、镁、硅合金的基础上，添加钪、镍、锂这些少量合金元素，通过细化晶粒来提高材料的室温强度、韧性和塑性，从而大大提高了线材的强度和韧性，其中，通过添加少量铝，能够提高线材的强度，且铝能迅速氧化，从而增强了线材的耐腐蚀性，通过添加少量钪，能够在线材中形成多边形化合物，具有较好的晶粒细化的作用，
使线材强度、硬度、耐腐蚀性得到提高，还可使线材具有良好的超塑性，通过添加少量镍，能够提高线材的强度，使得线材能够保持其良好的塑性和韧性，且有效提升了线材的防锈蚀性，通过添加少量锂，能够降低线材的比重，增加线材的刚度，提高线材的强度、韧性、抗疲劳性和耐腐蚀性，则通过这一配比，使得制成的线材具有高强度、高韧性、高抗疲劳性和良好的塑性，且耐腐蚀较好，不易生锈，从而具有较好的耐用性。
[0026]一种高强高韧的线材的制备方法，包括如下步骤：
[0027]1)备料：准备原材料，选取铜硅中间合金、铜稀土中间合金、锂铜中间合金、铝锭、镁锭，对原材料进行清洗烘干后待用；
[0028]2)熔炼：将经过步骤1)处理后的原材料投入熔炉自动化生产线中，通过自动上料系统进行持续上料，期间通过自动筛选系统进行筛选，剔除不合格的废料，将筛选合格的原材料自动、循环连续地投入熔炉内进行加热，直至完全熔化，制成熔体；
[0029]3)精炼：将经过步骤2)制成的熔体引入精炼炉，通过惰性气体吹入溶剂，采用惰性气体
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熔剂混和精炼法对熔体进行精炼，精炼温度控制在750℃～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强高韧的线材，其特征在于：包括以下质量百分含量的组分：Al为0.5～1.0％，Mg为0.8～1.0％，Si为0.1～0.3％，Sc为0.16～0.28％，Ni为0.45～0.55％，Li为0.35～0.55％，余量为Cu及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种高强高韧的线材，其特征在于：还包括以下质量百分含量的组分：Fe≤0.15％，Zn≤0.20％，Au≤0.01％，Ti≤0.15％。3.根据权利要求1所述的一种高强高韧的线材，其特征在于：所述Al为0.85％，Mg为0.95％，Si为0.2％，Sc为0.20％,Ni为0.50％，Li为0.40％。4.一种高强高韧的线材的制备方法，用于生产如权利要求1
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3任意一项的所述高强高韧的线材，其特征在于：包括如下步骤：1)备料：准备原材料，选取铜硅中间合金、铜稀土中间合金、锂铜中间合金、铝锭、镁锭，对原材料进行清洗烘干后待用；2)熔炼：将经过步骤1)处理后的原材料投入熔炉自动化生产线中，通过自动上料系统进行持续上料，期间通过自动筛选系统进行筛选，剔除不合格的废料，将筛选合格的原材料自动、循环连续地投入熔炉内进行加热，直至完全熔化，制成熔体；3)精炼：将经过步骤2)制成的熔体引入精炼炉，通过惰性气体吹入溶剂，采用惰性气体
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【专利技术属性】
技术研发人员：平红，缪关贤，
申请(专利权)人：绍兴明亚金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：