[发明专利]一种具有电磁波屏蔽性能的高强高导耐热Cu-Fe-Y-Mg合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有电磁波屏蔽性能的高强高导耐热Cu‑Fe‑Y‑Mg合金材料及其制备方法，所述铜合金包括Cu、Fe、Mg、Y元素；且Fe的质量百分含量大于等于5％并小于Cu的质量百分含量，所述Fe均匀分布于合金材料中。该铜合金在成分设计上用大量廉价的铁元素，由于熔融状态下铜和铁不混溶，熔炼过程中，起始合金以铜为主，加入少量铁进行熔炼，溶化后，通过中间合金的方式加入Cu‑Fe中间合金，在熔炼再通过合金元素钇和镁的联合添加，起到变质剂的作用，促进凝固状态下铁相在铜基体中的均匀分布，使该体系合金产品最终具有性能均匀的、电磁波屏蔽性能和高强高导耐热性能。该铜合金材料适合非真空大规模产业化制造。

技术领域

本发明属于铜合金加工技术领域，具体涉及一种新组成成分的高强高导有电磁波屏蔽性能铜合金材料。

背景技术

高铁含量的铜铁合金，在以往的研究中，通常是通过强拉拔，使铁相变成纳米纤维状，从而实现超高强高导电的目的，这种制备工艺对装备要求高，制备的产品以丝材为主，较为单一，且生产效率低。铜具有予以的导电导热性能以及抗磁性能，铁是典型的铁磁材料，将高含量的铁与铜制备成的铜铁复合材料具有电磁波屏蔽，良好的导电性能，热传导性，耐耐摩性，高弹性等性能，在电气/电子，机械，航空和汽车，海洋，医疗机械等领域能发挥很大的作用。与其它铜合金的不同之处有两点：一是具有吸收电波的功能，二是电磁波屏蔽效果，这一赋予了这种合金的额外的用途，在电磁兼容领域应用前景广阔。

高铁含量的铜铁系合金，在制备过程中的，特别是在熔炼铸造过程中存在挑战。铁与铜在熔融状态不混溶，高铁含量的铜铁合金凝固时，一次凝固组织铁存在团聚、偏聚等分布及其不均匀的现象，导致合金后续加工困能，以及最终产品组织和性能不均匀。因此通过寻找变质剂以及熔炼方式的改变，促进的一次凝固组织铁的均匀分布，将具有重要的经济意义。

发明内容

针对现有高铁含量的铜铁系合金存在的问题，本发明提供了一种通过合金化和生产工艺协同作用改善合金铸锭组织，并生产高强高导具有电磁波屏蔽性能的铜合金材料。

本发明一种具有电磁波屏蔽性能的高强高导耐热Cu-Fe-Y-Mg合金材料；其包括Cu、Fe、Mg、Y元素；且Fe的质量百分含量大于等于5％并小于Cu的质量百分含量。所述Fe均匀分布于高强高导耐热Cu-Fe-Y-Mg合金材料中。

作为优选方案，本发明一种具有电磁波屏蔽性能的高强高导耐热Cu-Fe-Y-Mg合金材料；所述高强高导铜合金材料由以下成分组成：Fe 5.0～20.0wt％、Mg 0.05～0.2wt％、Y0.05～0.2wt％,Zr 0.01-0.2wt，Sr 0.03-0.10wt％，余量为Cu。

作为进一步的优选方案，本发明一种具有电磁波屏蔽性能的高强高导耐热Cu-Fe-Y-Mg合金材料；所述高强高导铜合金材料由以下成分组成：Fe 5.0～20.0wt％、Mg 0.05～0.10wt％、Y 0.08～0.15wt％,Zr 0.03-0.15wt％，Sr 0.05-0.10wt％，余量为Cu。

作为进一步的优选方案，本发明一种具有电磁波屏蔽性能的高强高导耐热Cu-Fe-Y-Mg合金材料；当高强高导耐热Cu-Fe-Y-Mg合金材料为铸态时，铁相以小于等于7μm的尺寸均匀分布于铜基体内。

本发明一种具有电磁波屏蔽性能的高强高导耐热Cu-Fe-Y-Mg合金材料的制备方法，包括下述步骤；

步骤一

按设计组分配取Fe源、Mg源、Y源、Zr源、Sr源、Cu源作为原料；

步骤二