[发明专利]一种高性能镀锌铜合金线材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铜合金线材领域，具体涉及一种高性能镀锌铜合金线材及其制备方法。

背景技术

芯材为通常黄铜，外面镀一层锌，因为锌在切开进程中的气化效果，这种铜合金线材的放电会比较安稳，切开表面会比通常黄铜丝光滑。可是这种铜合金线材在运用进程中常见的疑问是掉粉，国内外出产厂家一样面临。

电火花加工的原理是在一定介质中，基于工具和工件(正、负电极)质之间脉冲性火花放电的电腐蚀现象俩蚀除多余的金属，从而达到对零件的尺寸、形状及表面质量等预定的加工要求。电火花切割加工主要用于模具制造，在样板、凸轮、成形刀具、精密细小零件和特殊材料的加工中也得到日益广泛的应用。此外，在试制电机、电器等产品时，可直接用线切割加工某些零件，省去制造冲压模具的时间，缩短试制周期。电火花切割加工具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、加工成本低等突出优点。

对于电火花线切割加工用铜合金线材，理想的是其具有加工速度快，抗拉强度高、韧性强、导电好、价格低廉等特性。现有技术的慢走丝电火花线切割铜合金线材有黄铜丝、镀锌黄铜丝、镀锌铜丝等。现有技术中的慢走丝电火花线切割铜合金线材中，普遍采用表面镀锌来提高加工速度。但是当对零件加工的精度、光洁度要求较高时，比如精密模具、精密仪器的零部件、表面质量要求高的零件等，现有技术中的电火花切割铜合金线材的性能，难以同时兼顾速度和质量要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种高性能镀锌铜合金线材及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高性能镀锌铜合金线材及其制备方法，包括芯材和镀层，所述芯材由以下重量份的原料制备而成：

锗2.3～4.4份、锡1.3～2.4份、铅5～8份、镍3～6份、钨1～4份、银1.3～5.1份、铬2.1～5.2份、铝2～4份、铜30～50份、钴2～6份、钼4～11份、钕1.2～4.4份、铈3.3～3.5份、碳2～4份、导热填料10～12份；

所述镀层由以下重量份的原料制备而成：

锌35～60份、镉1～2份、锆1～4份、硅1.3～2.4份、硼3～6份、钨3.3～4.1份、含氟类添加剂2～5份。

进一步地，所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅按质量比2:3:1:1:1。

进一步地，所述含氟类添加剂为全氟硅氧烷表面改性助剂，可以为液体或固体形态存在。

进一步地，包括如下步骤：

S1:称取锗2.3～4.4份、锡1.3～2.4份、铅5～8份、镍3～6份、钨1～4份、银1.3～5.1份、铬2.1～5.2份、铝2～4份、铜30～50份、钴2～6份、钼4～11份、钕1.2～4.4份、铈3.3～3.5份、碳2～4份进行混合配料A；

称取锌35～60份、镉1～2份、锆1～4份、硅1.3～2.4份、硼3～6份、钨3.3～4.1份进行混合配料B；

S2:将混合配料A投入真空感应炉Ⅰ中进行熔炼，得到熔融的金属液A；将混合配料B投入真空感应炉Ⅱ中进行熔炼，得到熔融的金属液B；

S3、将得到的金属液A加入导热填料10～12份，搅拌均匀，得到混合物A；将得到的金属液B加入含氟类添加剂2～5份，搅拌均匀，得到混合物B；

S4、将步骤S3中所得的混合物A，倒入到连铸设备内，制备金属合金线坯；

S5、将步骤S4中所得金属合金线坯经冷却拉伸和在线退火，制成直径为0.3～0.32mm的铜合金线材；

S6、将混合物B在高温下通过热浸镀层方法与步骤S5所得的铜合金线材相互混合，温度为300℃，时间为1h；

S7、将步骤S6所得产品再进行连拉连退加工后热处理得直径为0.06～0.36mm的铜合金线材成品。

进一步地，所述步骤S2中的熔化温度为1500～2000℃，保温时间为1.5～3.5小时。

进一步地，所述步骤S4的连铸温度为1300～1500℃，水压为1～2MPa，冷却水进水温度为5～30℃，连铸速度为1500～1800mm/min。

进一步地，所述步骤S5中在线退火温度为600～750℃，退火时间为13～50秒，成品前的去应力退火温度为220～280℃，退火时间为10～20秒。