[发明专利]一种电机设备用的铜合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电机设备用的铜合金材料及其制备方法，由以下重量百分数的组分组成：锌：0.8‑1.1％，锡：0.8‑1.1％，锰：0.4‑0.6％，镍：0.4‑0.6％，不可避免的杂质铁小于等于0.03％，不可避免的杂质铅小于等于0.03％，余量为铜。选取材料价格较低锡、锌、锰和镍元素用于取代银，在保证合金材料导电性能前提下，降低材料的制作成本,同时提高材料的强度、硬度；提高材料的实效硬化处理效果，满足材料在400℃环境下使用；提升材料在机车电子导电部件中的使用年限。

技术领域

本发明涉及合金材料领域，特别涉及一种电机设备用的铜合金材料及 其制备方法。

背景技术

TAg0.1银铜合金是一种合金材料，它是通过在铜中加入少量的银，在 不降低材料的导电、导热和塑形的同时，用来提高材料的软化温度(再结 晶温度)和蠕变强度。该材料具有很好的耐磨性、导电性和耐腐蚀性，如 制作成电车线时，使用寿命比一般硬铜高2-4倍；以及良好的导电、导热、 耐蚀和加工性能等特点，可以焊接和钎焊；但是该材料实效硬化的效果不 显著，且易引起“氢病”，不宜在高温(如>370℃)还原性气氛中加工(退 火、焊接等)和使用；因此，一般采用冷作硬化来提高强度。该材料主要 用于制作耐热、导电器材，如电机换向器片、发电机转子导体、点焊电极、 通讯线、引线、导线、电子管材料等。随着高速铁路的迅猛发展，该类材 料的应用取得了进步，但是由于材料成本较高，且使用寿命有待进一步提 高，使用环境(高于370℃)需要进一步多样化等，限制了相应的使用。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺陷，本发明的主要目的在于克服现有技术 的不足之处，公开了一种电机设备用的铜合金材料及其制备方法，由以下 重量百分数的组分组成：锌：0.8-1.1％，锡：0.8-1.1％，锰：0.4-0.6％， 镍：0.4-0.6％，不可避免的杂质铁小于等于0.03％，不可避免的杂质铅小 于等于0.03％，余量为铜。

进一步地，由如下重量百分数的组分组成：锌：0.9％，锡：0.9％，锰：0.45％，镍：0.45％，不可避免的杂质铁小于等于0.03％，不可避免的杂质 铅小于等于0.03％，余量为铜。

进一步地，由如下重量百分数的组分组成：锌：0.95％，锡：0.95％， 锰：0.5％，镍：0.5％，不可避免的杂质铁小于等于0.03％，不可避免的杂 质铅小于等于0.03％，余量为铜。

进一步地，由如下重量百分数的组分组成：锌：1.0％，锡：1.0％，锰： 0.55％，镍：0.55％，不可避免的杂质铁小于等于0.03％，不可避免的杂质 铅小于等于0.03％，余量为铜。

本发明提供的一种电机设备用的铜合金材料的制备方法，其特征在 于，包括以下步骤：

1)将铜添加到电炉中进行熔炼，逐渐升温至1280℃，而后将猛添加 到铜溶液中进行熔炼，熔炼时间为1-2小时；

2)将锡、锌、镍按照比例添加至铜合金水中，并且开启搅拌装置进 行机械搅拌，完成后降温至1050℃。

3)对熔炼完成的铜合金水进行成分检测，以确定其合金成分在合格 范围之内；

4)开启振动装置及搅拌装置，并且开启铸造拉拔设备，按照预定的 产品形状铸造毛坯型材，铸造温度为1080℃；

5)将铸造完成的毛坯型材进行表面处理，根据相应产品规格尺寸进 一步加工处理，完成后包装入库。

进一步地，步骤1)中的电炉为中频电炉，并且容量为500KG。

进一步地，步骤2)中的熔炼温度降低至1150-1200℃，

进一步地，步骤2)中搅拌速度为260r/min，搅拌时间为15min。

进一步地，步骤3)中通过斯派克直读光谱仪对合金水进行成分检测。