一种电极帽软态材料及其加工热处理工艺制造技术

本申请涉及铜合金材料技术领域，尤其涉及一种电极帽软态材料及其加工热处理工艺

【技术实现步骤摘要】
一种电极帽软态材料及其加工热处理工艺


[0001]本申请涉及铜合金材料
，尤其涉及一种电极帽软态材料及其加工热处理工艺
。

技术介绍

[0002]铜铬锆系合金作为高强高导析出强化型铜合金，除了在电子
、
电力
、
轨道交通牵引电机关键部件
、IC
引线框架及部件
、
连续铸钢结晶器等多个方面作为关键材料，在焊接领域也有广泛的运用，是制作电极的重要材料
。
铜铬锆合金具有良好的力学性能和物理性能，广泛用于电机整流子
、
点焊机
、
缝焊机
、
对焊机用电极，以及其它高温要求强度
、
硬度
、
导电性的零件
。
[0003]随着我国现代化的高速发展，焊接关键部件对铜合金的强度
、
导电性
、
塑性综合性能提出了更高的要求
。
传统的电极帽生产加工通常使用硬态材料直接进行加工，这种加工方式在实际生产中存在电极帽抗粘连性差
、
寿命低
、
以及使用中电极帽存在软化温度低
、
硬度低
、
电导率低等问题
。

技术实现思路

[0004]本申请目的在于针对当前技术的不足，提供一种电极帽软态材料及其制备方法
。
[0005]第一方面，本申请提供一种电极帽软态材料，采用如下技术方案：一种电极帽软态材料，包括以下质量百分比的原料：
Cr
：
0.65
‑
1.0wt
％，
Zr
：
0.05
‑
0.10wt
％，
Ce
：
0.05
‑
0.1wt
％，
Mg
：
0.06
－
0.10wt
％
,
杂质含量
<0.03wt
％，余量为
Cu。
[0006]通过采用上述技术方案，在本申请中，各组分的作用及其协同作用如下：铬可以提高材料的硬度和抗腐蚀性能，增强材料的耐磨性和耐高温性能
。
与其他元素共同作用，提高材料的机械性能和耐磨性
。
锆可以增强材料的耐腐蚀性能，抑制氧化反应，提高材料的稳定性和耐高温性能
。
与其他元素共同作用，提高材料的耐腐蚀性和耐高温性能
。
铈可以提高材料的热稳定性和氧化抗性，减少因氧化而导致的材料软化现象，延长材料的使用寿命
。
镁能够提高材料的导电性能，增加电极帽材料在电子器件中的导电效果
。
镁和稀土元素铈协同作用，在合金中能净化合金的基体和晶界，改善和提高合金的硬度，显著提高合金的导电率
、
软化温度，大大的提高合金的实际使用寿命
。
铜具有良好的导电性和导热性，能够增加材料的导电性能，并提高电极帽的整体性能，与其他元素共同作用，提高材料的导电性和热传导性，进一步提高电极帽的整体性能
。
综上所述，本申请获得的电极帽软态材料中的各组分在其质量百分比范围内具有各自的作用，并通过协同作用来提高材料的软化温度
、
硬度和电导率
。
[0007]第二方面，本申请提供一种电极帽软态材料的制备方法，采用如下技术方案：一种上述电极帽软态材料的制备方法，包括以下步骤：
S21、
熔炼：按照所需成分进行配料，熔炼温度为
1180
‑
1300℃
；
S22、
铸造：将铜水引入结晶器，铸造温度为
1250
‑
1280℃
，拉铸速度：
200
‑
250r/
min
，获得铸锭；
S23、
锻造：始锻温度为
920
‑
960℃
，终锻温度为
720
‑
780℃
；
S24、
固溶：将锻件在加热炉里加热至
870
‑
950℃
，保温时间
100
‑
150min
，然后出炉淬火；
S25、
时效：将固溶后的锻件进行时效处理，获得电极帽软态材料棒材
。
[0008]优选的，在步骤
S21
中，铬元素以铬铜中间合金加入，锆元素以锆铜中间合金加入，镁元素以镁铜中间合金加入，铈元素以铈铜中间合金加入，铜元素以纯铜块加入
。
[0009]优选的，在步骤
S23
中，所述锻造先对铸锭进行镦粗，然后再进行拔长，镦粗比为
1.5
‑
3.0
，拔长比为
0.6
‑
1.8
；其中，镦粗比为锻造前铸锭高度与镦粗后锻件高度的比值，拔长比为拔长前锻件长度与拔长后锻件长度的比值
。
[0010]优选的，在步骤
S23
中，所述锻造过程中，锻打力为
0.3
‑
1t、
进锤速度：
200
‑
250mm/min、
锻打频率：
15
‑
20
次
/min。
[0011]优选的，在步骤
S23
中，所述锻造前对铸锭进行加热，加热温度为
920
‑
1000℃
，加热速度为
10
‑
20℃/min
，到温度后进行保温，保温时间
30
‑
40min。
[0012]优选的，在步骤
S25
中，所述时效处理，其工艺参数为时效温度：
450
‑
500℃
，时效时间：
120
‑
180min。
[0013]通过采用上述技术方案，在本申请中，各步骤的作用及其协同作用如下：
S21、
熔炼：将所需的原料按照配方比例进行熔炼，使各组分均匀混合并熔化成液态，特别是通过采用中间合金加入，减少合金元素的氧化烧损，准确地控制合金的成分
。
这样可以确保后续的铸造和锻造过程中材料的成分均匀性和一致性
。S22、
铸造：通过铜水引入结晶器进行铸造，使液态材料冷却凝固成铸锭
。
该步骤中的温度
、
拉铸速度等参数的控制能够影响材料的晶粒尺寸和均匀度，对材料的结构和性能具有重要影响
。S23、
锻造：将铸锭进行加热和锻打，使材料发生塑性变形，改善晶粒结构并提高材料的密实性和机械性能
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电极帽软态材料，其特征在于，包括以下质量百分比的原料： Cr
：
0.65
‑
1.0wt
％，
Zr
：
0.05
‑
0.10wt
％，
Ce
：
0.05
‑
0.1wt
％，
Mg
：
0.06
－
0.10wt%,
杂质含量
<0.03wt%
，余量为
Cu。2.
一种如权利要求1所述的电极帽软态材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S21、
熔炼：按照所需成分进行配料，熔炼温度为
1180
‑
1300℃
；
S22、
铸造：将铜水引入结晶器，铸造温度为
1250
‑
1280℃
，拉铸速度：
200
‑
250r/min
，获得铸锭；
S23、
锻造：始锻温度为
920
‑
960℃
，终锻温度为
720
‑
780℃
；
S24、
固溶：将锻件在加热炉里加热至
870
‑
950℃
，保温时间
100
‑
150min
，然后出炉淬火；
S25、
时效：将固溶后的锻件进行时效处理，获得电极帽软态棒材
。3.
根据权利要求2所述一种电极帽软态材料的制备方法，其特征在于，在步骤
S21
中，铬元素以铬铜中间合金加入，锆元素以锆铜中间合金加入，镁元素以镁铜中间合金加入，铈元素以铈铜中间合金加入，铜元素以纯铜块加入
。4.
根据权利要求2所述一种电极帽软态材料的制备方法，其特征在于，在步骤
S23
中，所述锻造先对铸锭进行镦粗，然后再进行拔长，镦粗比为
1.5
‑
3.0
，拔长比为
0.6<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建伟，
申请(专利权)人：北京鑫航泰科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：