[发明专利]一种高性能铜铁合金材料及其电渣重熔制备方法

权利要求书

1.一种高性能铜铁合金材料，其特征在于：所述高性能铜铁合金材料为铜铁合金电渣锭，以重量百分比计，所述铜铁合金电渣锭的化学成分为：Fe4％～20％，RE0.001～1.0％，余量为Cu，RE为稀土元素；

所述高性能铜铁合金材料的制备方法为：采用真空感应炉熔炼的铜铁合金铸锭作为自耗电极，通过电渣重熔方法制备铜铁合金电渣锭，获得高性能铜铁合金材料；该方法具体包括如下步骤：

(1)电极准备：将自耗电极与假电极进行可靠装配，可靠装配通过采用机械方法加工出规格匹配的螺母和螺栓来实现；所述自耗电极在进行电渣重熔前进行表面处理；

(2)电渣重熔渣系设计和烘干处理：电渣重熔渣料采用CaF₂-NaF二元渣系，该渣系的熔点低于铜铁合金熔点100～200℃；所述电渣重熔渣料进行烘干处理后待用；

(3)电渣重熔：电渣重熔过程中，电压为2800-3000V，电流为3000-3200A，熔速通过调节电压和电流进行控制，熔炼气氛采用氩气保护。

2.根据权利要求1所述的高性能铜铁合金材料，其特征在于：所述RE为Ce和La，Ce的含量为0.008-0.012wt.％，La的含量为0.05-0.06wt.％。

3.根据权利要求1或2所述的高性能铜铁合金材料，其特征在于：所述高性能铜铁合金材料的化学成分分布均匀，组织致密，表面光洁；该高性能铜铁合金材料能用于连续生产高性能铜铁合金丝材。

4.根据权利要求1或2所述的高性能铜铁合金材料，其特征在于：所述铜铁合金电渣锭经轧制和拉丝工艺后，制得铜铁合金丝材，直径为Φ0.3-0.5mm的铜铁合金丝材能够实现不间断连续拉伸为Φ0.1-0.3mm丝材5000m以上；直径为Φ0.1-0.3mm丝材能够实现不间断连续拉伸为Φ0.03-0.06mm丝材150m以上；由Φ0.03-0.06mm的铜铁合金丝材编织为80-150目的屏蔽网，该屏蔽网对频率为30MHz～1000MHz的电磁信号屏蔽效果可达45dB。

5.根据权利要求1所述的高性能铜铁合金材料，其特征在于：所述铜铁合金铸锭的化学成分与铜铁合金电渣锭的化学成分相同；所述假电极的材质为304不锈钢。

6.根据权利要求1所述的高性能铜铁合金材料，其特征在于：步骤(1)中，自耗电极与假电极的具体装配方式为：假电极连接端加工出螺母，自耗电极连接端加工出与螺母相适应的螺栓，螺母和螺栓的直径为自耗电极直径的0.5-0.6倍。

7.根据权利要求1所述的高性能铜铁合金材料，其特征在于：步骤(1)中，所述表面处理过程包括表面车削加工、清理和烘干；铜铁合金铸锭先进行表面车削加工，去除表面厚度1～3mm；表面车削加工后得到的自耗电极与假电极完成装配后，对自耗电极进行清理，即采用无水乙醇进行擦试；最后采用热风机烘干。

8.根据权利要求1所述的高性能铜铁合金材料，其特征在于：步骤(2)中，所述CaF₂-NaF二元渣系是由高纯NaF和萤石组成，高纯NaF的含量为15-25wt.％；所述高纯NaF中NaF含量大于98wt.％，SiO₂含量小于0.5％；所述萤石中CaF₂含量大于98.5wt.％，SiO₂含量≤1％；

所述电渣重熔渣料的烘干处理过程中：采用电阻加热炉对电渣重熔渣料烘干，烘干温度为600～800℃，保温时间为2h～6h，随炉封闭冷却。

9.根据权利要求1所述的高性能铜铁合金材料，其特征在于：步骤(3)中，采用固定式结晶器，结晶器直径为120-125mm，结晶器内注入融熔的电渣重熔渣料；自耗电极与假电极装配后，自耗电极的一端插入渣池；直径填充比为0.6-0.66，且保持至少20mm的安全间隙。