一种高强度导电Cu-Ti-Ni-Mg合金及其制备方法技术

技术编号：41199968 阅读：4 留言：0更新日期：2024-05-07 22:27

本发明专利技术属于金属合金材料技术领域，公开了一种高强度导电Cu‑Ti‑Ni‑Mg合金，由以下质量百分比的组分组成：Ti 0.25%～1%、Ni 0.8~1.2%和Mg 0.2~0.5%，其余为Cu和不可避免的杂质，所述各组分的质量百分比之和为100%。本发明专利技术通过在Cu‑Ti合金中加入Ni和Mg两种合金元素，利用Ni与Ti形成的NiTi、CuNi<subgt;2</subgt;Ti等金属间化合物，Mg元素的加入，能大幅提高再结晶温度，起到脱氧作用，提高铸锭品质和耐腐蚀性能，同时调整加工方法，提高了合金的强度和导电率，解决了Cu‑Ti合金导电率差的问题。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属合金材料，涉及一种高强度导电cu-ti-ni-mg合金及其制备方法。

技术介绍

1、目前，高速铁路、电磁继电器、引线框架、航空航天等领域要求材料具有高强度和高传导性，铜合金以其良好的综合性能成为主要使用的材料之一。铜合金因具有优良的导热、导电性能和机械性能，被广泛应用于引线框架、计算机技术、精密机械制造、通讯技术和导电弹性元件等领域。

2、随着铜基导电元件在通讯工程、电子工业等领域的大量应用，以及电气设备、仪器仪表的日趋小型化、轻量化和高性能化，对该领域中广泛应用的导电铜合金材料提出了高性能、低成本、高可靠性等要求。高强高导铜合金的应用和发展是铜合金研究热点之一。由于铜合金导电率和强度呈反比的关系，当提高强度时，导电率则有不同程度的降低；而提高导电率时，往往导致强度的下降。对高强高导铜合金的研究实质上是保持合金高导电率的同时提高强度。因此，开发一种同时具有高强度和优良导电性能的铜合金有重要理论意义和实用价值。

技术实现思路

1、本专利技术针对上述技术问题，提供一种高强度导电cu-ti-ni-mg合金及其制备方法，通过在cu-ti合金中加入ni和mg两种合金元素，利用ni与ti形成的niti、cuni2ti等金属间化合物，mg元素的加入，能大幅提高再结晶温度，起到脱氧作用，提高铸锭品质和耐腐蚀性能，同时调整加工方法，提高了合金的强度和导电率，解决了cu-ti合金导电率差的问题。

2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：

4、第二方面，一种高强度导电cu-ti-ni-mg合金的制备方法，包括以下步骤：根据上述质量百分比称取各组分，进行真空熔炼，浇铸成型，之后进行均匀化退火、挤压和固溶处理，将固溶处理后的合金进行冷轧，并进行时效处理，得到高强度导电cu-ti-ni-mg合金。

5、本专利技术技术方案中所述真空熔炼、退火和时效处理均在保护气氛下进行，所述保护气为氩气。

6、本专利技术技术方案中所述真空熔炼的压力为6×10-3mpa。

7、本专利技术技术方案中所述退火温度为950℃，时间为4h。

8、本专利技术技术方案中所述固溶处理的温度为900℃，时间为2h。

9、本专利技术技术方案中所述冷轧的冷轧量为50％。

10、本专利技术技术方案中所述时效处理的温度为400℃～550℃，时间为0.5～8h。

11、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：

12、本专利技术高强度导电cu-ti-ni-mg合金，通过在cu-ti合金中加入ni和mg两种合金元素，利用ni与ti形成的niti、cuni2ti等金属间化合物，mg元素的加入，能大幅提高再结晶温度，起到脱氧作用，提高铸锭品质和耐腐蚀性能。

13、本专利技术方法中退火处理可以消除铸锭中成分偏析和粗大树枝状晶，使成分和组织更加均匀；固溶处理使合金中的ti、ni和mg等溶质原子进入铜基体中形成过饱和固溶体，提高强度；冷轧处理可以使合金发生塑性变形，产生加工硬化从而强化铜合金基体；时效处理可以促进合金中析出cuni2ti相，通过沉淀强化提高合金强度。

14、本专利技术方法无需进行热轧处理，具有工艺流程短，制备简单，生产成本低等优点。

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【技术保护点】

1.一种高强度导电Cu-Ti-Ni-Mg合金，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：Ti0.25%～1%、Ni 0.8~1.2%和Mg 0.2~0.5%，其余为Cu和不可避免的杂质，所述各组分的质量百分比之和为100%。

2.权利要求1所述的一种高强度导电Cu-Ti-Ni-Mg合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据权利要求1所述质量百分比称取各组分，进行真空熔炼，浇铸成型，之后进行均匀化退火、挤压和固溶处理，将固溶处理后的合金进行冷轧，并进行时效处理，得到高强度导电Cu-Ti-Ni-Mg合金。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述真空熔炼、退火和时效处理均在保护气氛下进行，所述保护气为氩气。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述真空熔炼的压力为6×10-3MPa。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述退火温度为950℃，时间为4h。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述固溶处理的温度为900℃，时间为2h。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述时效处理的温度为400℃～550℃，时间为0.5～8h。

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【技术特征摘要】

1.一种高强度导电cu-ti-ni-mg合金，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：ti0.25%～1%、ni 0.8~1.2%和mg 0.2~0.5%，其余为cu和不可避免的杂质，所述各组分的质量百分比之和为100%。

2.权利要求1所述的一种高强度导电cu-ti-ni-mg合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据权利要求1所述质量百分比称取各组分，进行真空熔炼，浇铸成型，之后进行均匀化退火、挤压和固溶处理，将固溶处理后的合金进行冷轧，并进行时效处理，得到高强度导电cu-ti-ni-mg合金。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，周孟，景柯，李旭，田保红，张志阳，楚春贺，安俊超，贾延琳，刘勇，马书志，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：

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