[发明专利]一种铜铁合金及表面处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜铁合金及表面处理工艺，属于高导电性合金领域。

背景技术

铜的用途较为广泛，在电子传输领域应用非常多。在铜被制备成铜铁合金后，对铜铁合金的电子传导率依然有非常高的要求，但是目前常见的铜铁合金的电导率均较低，不能完全满足市场的需求。如何提高铜铁合金的电导率，是相关研究者比较关注的一个话题。通常铜铁合金的电导率只有25%IACS 至30%IACS，因此我们需要对铜铁合金的元素组成和配比进行调节，也许可以提高铜铁合金的电导率；而传统的铜铁合金因为锌的成本较高，直接采用大量锌进行合金的话，整体造价会变高。

发明内容

要解决的技术问题：常规的铜铁合金电导率较低的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

技术方案：

一种铜铁合金，所述铜铁合金由以下成分按照重量比组成：铜为20-30%、锰为0.6-1%、钒为0.2-0.4%、锂为10-20%、其余为铁。

一种铜铁合金的加工办法以及表面处理工艺，包括以下步骤：

步骤一：将熔炼炉温度加热至600-800℃；

步骤二：向熔炼炉中投入铁、铜、锰、钒以及碳粉，熔炼2h；

步骤三：将熔炼炉温度降低到400-500℃，向熔炼炉中加入稳定剂、加速剂、锂；

所述稳定剂为甲烷磺酸锡、加速剂为2-巯基苯并噻唑；

所述稳定剂的加入量为每千克铁5-25g，加速剂为每千克铁6-16g；

步骤四：在熔炼炉中通入高温氯气和氧气的混合气体，混合比为氯气比氧气：1比3，流量为20-50L/H，并提高熔炼炉温度至1400-1500℃；

步骤五：浇铸成铜锭后，冷却至室温，得到铜铁合金；

步骤六：将得到的铜铁合金放入渗锌炉中，并加入防腐剂氯化钠，氯化钠的添加量为每kg铁10g-20g，在300-500℃的温度下进行渗锌，渗锌时间为2h。

作为本发明的进一步创新，所述铜的占比为10%。

作为本发明的进一步创新，所述钒的占比为0.3%。

作为本发明的进一步创新，所述锂的占比为18%。

本发明的有益效果是：

本发明制备的铜铁合金具有很高的电导率，电导率为40%IACS 至45%IACS，可以满足需要高电导率合金领域的广泛需求。

本发明创新的在制备过程中加入稳定剂和加速剂，防止锂等活性材料与熔炼炉本体发生融合，影响产品成品率。

本发明采用渗锌工艺，在保证导电率的同时降低了成本。

具体实施方式

实施例1

铜铁合金的制备方法和表面处理工艺，包括以下步骤：

步骤一：将熔炼炉温度加热至700℃；

步骤二：向熔炼炉中投入956g铜、10g锰、4g钒，熔炼2h；

步骤三：将熔炼炉温度降低到500℃，向熔炼炉中加入15g甲烷磺酸锡、5g2-巯基苯并噻唑、铝10g、锂20g；

步骤四：在熔炼炉中通入高温氯气，并提高熔炼炉温度至1500℃；

步骤五：浇铸成铜锭后，冷却至室温，得到铜铁合金；

步骤六：将得到的铜铁合金放入渗锌炉中，并加入防腐剂氯化钠5g，在500℃的温度下进行渗锌，渗锌时间为2h。

得到的合金的导电率为40%IACS。

实施例2

铜铁合金的制备方法和表面处理工艺，包括以下步骤：

步骤一：将熔炼炉温度加热至700℃；

步骤二：向熔炼炉中投入950g铜、12g锰、6g钒，熔炼2h；

步骤三：将熔炼炉温度降低到500℃，向熔炼炉中加入15g甲烷磺酸锡、5g2-巯基苯并噻唑、铝12g、锂20g；

步骤四：在熔炼炉中通入高温氯气，并提高熔炼炉温度至1500℃；

步骤五：浇铸成铜锭后，冷却至室温，得到铜铁合金；

步骤六：将得到的铜铁合金放入渗锌炉中，并加入防腐剂氯化钠10g，在450℃的温度下进行渗锌，渗锌时间为2h。

得到的合金的导电率为41%IACS。

实施例3

铜铁合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将熔炼炉温度加热至650℃；

步骤二：向熔炼炉中投入970g铜、5g锰、4g钒并加入30g碳粉，熔炼2h；

步骤三：将熔炼炉温度降低到400℃，向熔炼炉中加入15g甲烷磺酸锡、3g2-巯基苯并噻唑、铝10g、锂15g；

步骤四：在熔炼炉中通入高温氯气，并提高熔炼炉温度至1500℃；