[发明专利]一种高强高导Cu-Cr-Mg-Sn-Ce合金线材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强高导Cu‑Cr‑Mg‑Sn‑Ce合金线材及其制备方法，属于导电型铜合金材料领域，其成分包括Cu、Cr、Mg、Sn、Ce元素及不可避免的杂质，其中，Cu是合金基体，其所占质量比例高于98％，其他成分所占质量比例如下：Cr 0.10～0.40％，Mg 0.02～0.15％，Sn 0.02～0.10％，Ce 0.02～0.10％，且Mg与Sn的总质量占比在0.08～0.17％之间，不可避免的杂质的总质量低于0.05％；所述制备方法包括熔炼，连续铸造，冷热加工和热处理等步骤。本发明同时具有高强度、高导电、耐疲劳、抗高温软化、耐蚀性等优良综合性能。

技术领域

本发明涉及导电型铜合金材料领域，具体的涉及一种高强高导Cu-Cr-Mg-Sn-Ce合金线材及其制备方法。

背景技术

铜是人类最早发现和使用的金属材料，铜的熔点低，易合金化，是人类使用的最古老的金属之一，早在公元前7000年，人类就认识了自然铜，大约在公元前3000年左右，在世界各地出现了具有较高水平的铜冶炼业。3500年前人们开始用铜合金制作生活器皿，曾经开创了辉煌灿烂的古代青铜文明。

铜合金具有较多的优良性能，具有优良的合金化特性，是目前较为经济的环保导电材料，主要应用于引线框架、电焊电极、开关触头、电力火车空导线等领域。目前，高强高导铜合金主要是CuZr、Cu-Cr、Cu-Cd、Cu-Ni、Cu-Fe、Cu-Ag、Cu-Nb等合金及其复合材料，铜合金高强高导化过程中，遇到的问题是：少量的合金元素强化效果不明显；大量的合金元素会恶化合金的导电性能；以及现有技术中的铜导线电导率与强度难以同时达到高标准，且耐蚀性较差。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于提供一种高强高导Cu-Cr-Mg-Sn-Ce合金线材及其制备方法，Cu-Cr-Mg-Sn-Ce合金线材同时具有高强度、高导电、耐疲劳、抗高温软化、耐蚀性等优良综合性能。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种高强高导Cu-Cr-Mg-Sn-Ce合金线材，所述合金线材的成分包括Cu、Cr、Mg、Sn、Ce元素及不可避免的杂质，其中，Cu是合金基体，其所占质量比例高于98％，其他成分所占质量比例如下：

Cr 0.10～0.40％；

Mg 0.02～0.15％；

Sn 0.02～0.10％；

Ce 0.02～0.10％；

且Mg与Sn的总质量占比在0.08～0.17％之间，不可避免的杂质的总质量低于0.05％。

进一步地，所述各成分所占质量比例如下：

Cr 0.40％；

Mg 0.08％；

Sn 0.06％；

Ce 0.10％；

不可避免的杂质的总质量为0.03％，余量为铜。

具体地，所述Ce元素以CeO₂的形式加入到合金材料中。二氧化铈(CeO₂)是铈(Ce)的氧化物，铈元素在其中的化合价为+4价，有强氧化性。二氧化铈一般不与常见的酸反应，高温下与一氧化碳发生氧化还原反应；在室温、常压下，二氧化铈是铈最稳定的化合物。与其它Ce的化合物相比，存在条件比较宽松，那么也会比较易得。

本发明还提供了上述高强高导Cu-Cr-Mg-Sn-Ce合金线材的制备方法，包括如下步骤：