【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铜合金的制备方法领域，具体而言，涉及一种高强高导铜合金丝材及其制备方法。
技术介绍
1、高强高导铜合金是具有较高的室温抗拉强度以及优良的导电性能的铜合金。铜基合金材料主要用作汽车、摩托车、电工、电子、电力等行业中的电阻焊电极、引线框架、导电桥等材料。国内外这类合金按其强度和导电率主要分为四类：(1)高强高导电铜合金，抗拉强度500～600mpa，导电率80～90％iacs；(2)中强高导电铜合金，抗拉强度350～550mpa，导电率70～98％iacs；(3)高强中导电铜合金，抗拉强度700～800mpa，导电率40～50％iacs；(4)超高强低导电铜合金，抗拉强度≥900mpa，导电率＝10～30％iacs。另外，由于高强高导铜合金因其良好的综合性能广泛用于集成电路、高压开关等领域，随着高速铁路以及远程输电等行业的发展，对高强高导铜合金的需求也会越来越多，例如在大规模集成电路引线框架用铜合金中，要求理想的铜合金的抗拉强度大于600mpa，电导率不低于80％iacs，才能保证其在承载时的可靠性以及耐久性。如何在不降低铜合金导电率的前提下，有效提高铜合金的强度，也是当前高性能铜合金开发的关键难题。
2、如中国申请为cn201610401790.3的专利通过对cr含量在0.5～1.2％的cu-cr-zr稀土元素改性及熔炼工艺改善进行优化设计，能显著提高导电性能，但抗拉强度最高仅为502mpa。又如中国专利申请为cn200810235978.0的专利主要是通过添加不同含量、不同种类的微量元素(ni、si、t
技术实现思路
1、基于此，为了解决现有技术中铜合金强度以及导电率难以同时提高的问题，本专利技术提供了一种高强高导铜合金丝材及其制备方法，具体技术方案如下：
2、一种高强高导铜合金丝材，其包括以下质量百分比含量的成分：
3、zr0.01％～0.05％、cr0.2～0.5％、b 0.01％～0.03％、te 0.01％～0.07％、y2o30.01％～0.03％、la 0.001％～0.009％、ge 0.001％～0.003％、sm0.001％～0.008％，其中，所述la+ge+sm≤0.015％，余量为cu和不可避免的杂质。
4、另外，本申请还提供一种高强高导铜合金丝材的制备方法，所述制备方法用于制备如权利要求1所述的高强高导铜合金丝材，所述制备方法包括以下步骤：
5、将zr、cr、b、te以及cu原料添加至熔炼炉中进行熔炼后，得到混合物a；
6、往所述混合物a中添加y2o3、la、ge以及sm，继续熔炼处理，净化处理，降温后得到混合b；
7、将所述混合物b进行诱导形核，得到半固态浆料；
8、将所述半固态浆料进行铸造，得到铸锭；
9、将所述铸锭进行挤压处理以及退火处理，得到棒材；
10、将所述棒材进行热处理、冷锻处理、冷旋锻处理、拉丝处理以及时效处理，得到高强高导铜合金丝材。
11、进一步地，所述熔炼处理的温度为1300℃～1350℃，时间为2h～5h。
12、进一步地，所述净化处理为待温度降低至1150℃～1200℃后保温5min～10min，进行包括脱气处理以及除渣处理的步骤。
13、进一步地，所述诱导形核的冷却速度为300℃/s～500℃/s。
14、进一步地，所述铸造的温度为1100℃～1150℃。
15、进一步地，所述挤压处理压力为150mpa～160mpa，速度为20mm/s～25mm/s，挤压成型模具的保温时间为3min～5min。
16、进一步地，所述热处理的温度为950℃～1000℃，时间为10min～20min。
17、进一步地，将热处理后的棒材进行冷锻处理得到直径为40mm～50mm的棒材，再对棒材进行多道次的冷旋锻，冷旋锻过程中控制道次变形量为18％～22％，冷旋锻过程中当棒材的变形量达到60％～70％时，通入温度为500℃～600℃的防氧化保护气氛中进行中间退火30min～40min，得到直径为4mm～5mm的丝棒材。
18、进一步地，所述拉丝处理为单方向拉丝，拉丝过程中始终从一个方向拉制变细，拉丝速度为10m/min～500m/min。
19、上述方案中添加zr元素和cr元素，使得zr和网状cr增强相的数量增加还能有助于细化晶粒，净化合金并有利于网状cr增强相的析出，显著改善其力学性能，同时保证电导率和材料的可加工性能。还添加了b以及te的添加能产生纳米级析出粒子，对位错钉扎作用有助于提高基体的强度，同时，la+ge+sm的合理添加，能减少出现添加单一元素合金的强度和硬度随着cr以及la的添加而增加，但导电性降低的问题。
20、本申请通过控制工艺参数，使得元素均匀分布于铜基体中，有利于提高组织的均匀性和铸锭质量，改善合金的加工性能。
21、本申请通过热处理、冷锻处理、冷旋锻处理、拉丝处理以及时效处理，使得材料发生大的变形，产生大量变形热，合金发生回复再结晶，合金中的细小缺陷被修复。材料与工艺的结合，能减缓铜合金变形回复及随后的再结晶过程，整体使得制备的铜合金丝材具有优异的强度以及导电性能。
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1.一种高强高导铜合金丝材，其特征在于，其包括以下质量百分比含量的成分：
2.一种高强高导铜合金丝材的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备如权利要求1所述的高强高导铜合金丝材，所述制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼处理的温度为1300℃～1350℃，时间为2h～5h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述净化处理为待温度降低至1150℃～1200℃后保温5min～10min，进行包括脱气处理以及除渣处理的步骤。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述诱导形核的冷却速度为300℃/s～500℃/s。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铸造的温度为1100℃～1150℃。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述挤压处理压力为150MPa～160MPa，速度为20mm/s～25mm/s，挤压成型模具的保温时间为3min～5min。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为950
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将热处理后的棒材进行冷锻处理得到直径为40mm～50mm的棒材，再对棒材进行多道次的冷旋锻，冷旋锻过程中控制道次变形量为18％～22％，冷旋锻过程中当棒材的变形量达到60％～70％时，通入温度为500℃～600℃的防氧化保护气氛中进行中间退火30min～40min，得到直径为4mm～5mm的丝棒材。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述拉丝处理为单方向拉丝，拉丝过程中始终从一个方向拉制变细，拉丝速度为10m/min～500m/min。
...【技术特征摘要】
1.一种高强高导铜合金丝材，其特征在于，其包括以下质量百分比含量的成分：
2.一种高强高导铜合金丝材的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备如权利要求1所述的高强高导铜合金丝材，所述制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼处理的温度为1300℃～1350℃，时间为2h～5h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述净化处理为待温度降低至1150℃～1200℃后保温5min～10min，进行包括脱气处理以及除渣处理的步骤。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述诱导形核的冷却速度为300℃/s～500℃/s。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铸造的温度为1100℃～1150℃。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘春雷，黄小兵，
申请(专利权)人：中科优极佛山高新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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