[发明专利]铁铜合金棒材制备方法

说明书

铁铜合金棒材制备方法属于热处理制备工艺技术领域，尤其涉及一种铁铜合金棒材制备方法。本发明提供一种可制备高性能铁铜合金棒材的铁铜合金棒材制备方法。本发明包括以下步骤：1）熔炼与铸造；2）挤压与淬火；3）拉伸与时效；所述步骤1）熔炼与铸造包括以下步骤：电解铜—装炉—加木炭覆盖—熔化—加铜铁中间合金、铜混合稀土中间合金—升温熔化—烫炉头－取样分析—加铜磷中间合金、金属锌—静置—取样分析、调整成分—烫炉头—铸造；所述步骤2）挤压与淬火包括以下步骤：铸锭—加热—挤压—淬火；所述步骤3）拉伸与时效包括以下步骤：挤压棒坯—拉伸—Ⅰ时效—拉伸—Ⅱ时效—拉伸。

技术领域

本发明属于热处理制备工艺技术领域，尤其涉及一种铁铜合金棒材制备方法。

背景技术

近年来，随着轨道交通的迅速发展，特别是高铁事业的飞速发展，应用在这些行业的高端继电器需求越来越多，品质要求越来越好，因而对材料的要求越来越高，材料需具有维氏硬度达到135以上、导电率达到80%以上、良好焊接性以及800℃充氢环境下保持20分钟材料不腐蚀不变色且冷却后维氏硬度80以上等综合性能。发明本材料之前，我国现有继电器所用材料均为纯铜棒，该材料导电性虽好，但硬度低耐磨性较差，因此使用寿命较短，制约了高铁事业的发展，不利于国际市场竞争。

目前，从铜合金企业生产情况看，铬、锆铜系合金以及铁铜系合金，如C15000、C18150、C18200、C19200、C19400等，具有较高硬度及良好导电率。C18150、C18200两种合金制成棒材常用作电极材料，但在800℃充氢环境下保持20分钟材料变色；C19200、C19400常制作成带材作为引线框架材料，这两种材料虽在800℃充氢环境下保持20分钟材料变色，但不具有维氏硬度达到135以上、导电率达到80%以上的性能指标。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种可制备高性能铁铜合金棒材的铁铜合金棒材制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括以下步骤：

1）熔炼与铸造；

2）挤压与淬火；

3）拉伸与时效；

所述步骤1）熔炼与铸造包括以下步骤：

电解铜—装炉—加木炭覆盖—熔化—加铜铁中间合金、铜混合稀土中间合金—升温熔化—烫炉头－取样分析—加铜磷中间合金、金属锌—静置—取样分析、调整成分—烫炉头—铸造；

所述步骤2）挤压与淬火包括以下步骤：

铸锭—加热—挤压—淬火；

所述步骤3）拉伸与时效包括以下步骤：

挤压棒坯—拉伸—Ⅰ时效—拉伸—Ⅱ时效—拉伸。

作为一种优选方案，本发明所述步骤1）熔炼与铸造中选择带上下炉体、炉头结构的无芯感应炉。

作为另一种优选方案，本发明所述无芯感应炉采用型号为XVIF-600-0.3-2X1B-Cu的感应炉。

作为另一种优选方案，本发明所述步骤1）熔炼与铸造中铸造步骤选择圆形结晶器，引锭头从铸锭出口方向伸入结晶器的1/3位置处。

作为另一种优选方案，本发明所述步骤1）熔炼与铸造中木炭使用前进行干流，封好待用。

作为另一种优选方案，本发明所述步骤1）熔炼与铸造中投料包括金属铁、混合稀土、锌、磷，铁、混合稀土、磷分别做成铜-铁、铜-混合稀土、铜-磷中间合金。

作为另一种优选方案，本发明所述金属铁按投料总量0.5%计算，混合稀土按总量0.03%计算，锌按总量0.025%计算，磷按总量0.05%计算；铁、混合稀土、磷分别做成铜-11%铁、铜-15%混合稀土、铜-10%磷中间合金。