[发明专利]一种多尺度多元高强高导铜铬锆系合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多尺度多元高强高导电铜铬锆系合金材料，其特征在于，所述合金材料的重量百分比组成为Cr 0.75％、Zr 0.11～0.15％、其余为Cu；

所述合金材料的横向和纵向截面上有粒径为2nm～10nm的面心立方结构的豆瓣状Cr相，其析出密度为1×10²¹～5×10²²m^-3 ；

所述合金材料的横向和纵向截面上有粒径为5nm～10nm的体心立方结构的莫尔条纹状Cr相，其析出密度为5×10²²～2×10²³m^-3 ；

所述合金材料的横向和纵向截面上有粒径为50nm～100nm的面心立方结构圆盘状Cu₅Zr相，其析出密度为1×10¹⁷～5×10¹⁸m^-3 ；

所述合金材料的横向和纵向截面上有粒径为20nm～50nm的面心立方结构的CuCrZr相，其析出密度为1×10¹⁷～5×10¹⁷m^-3 ；

所述合金材料中合金<100>织构占15～25％，合金<110>织构占15～25％，合金<111>织构占25～45％，合金<112>织构13～30％；

所述合金材料中至少包括Ti、Ag、Mg、Sn四种元素中的一种或两种，其中Ti、Ag、Mg和Sn的含量均为0.05～0.2％，合金元素总含量为0.1～0.4％；

所述的合金材料的制备方法由以下步骤组成：

a.按照质量百分比进行配料、投料、熔炼及铸造，所述熔炼及铸造工艺如下：熔炼前在真空感应炉中加入电解铜、铜铬中间合金、铜锆中间合金，待以上材料均熔化后，添加纯钛、纯银、纯锡和纯镁中的一种或两种，将温度升至1230～1280℃，待熔体完全熔化后，均匀搅拌，铸造温度控制在1150～1200℃，保温20min后浇铸；所述熔炼及铸造采用真空中频感应炉，熔炼温度为1230～1280℃，铸造温度为1150～1200℃；

b.均匀化退火处理，所述均匀化退火处理是将合金铸锭在步进箱式炉中加热，温度为900～950℃，保温时间为6～12h；

c.热挤压，所述热挤压的挤压终了温度为800～850℃，挤压比15～30；

d.固溶处理，所述固溶处理温度为900～1000℃，保温时间为2～6h，冷却方式为水冷；

e.冷拉拔，所述冷拉拔的加工率为60～80％；

f.时效处理，所述时效处理温度为400～500℃，保温时间6～10h，冷却方式为空冷；

g.冷拉拔，所述冷拉拔的加工率为30～50％；

h.在线退火处理，所述在线退火处理的温度为450～550℃，退火速度10～20cm/s，冷却方式为空冷，保护气体为纯氢气。

2.根据权利要求1所述的一种多尺度多元高强高导电铜铬锆系合金材料，其特征在于，所述合金中合金元素总含量为0.15～0.3％。

3.根据权利要求1所述的一种多尺度多元高强高导电铜铬锆系合金材料，其特征在于，所述合金材料的抗拉强度为300～700MPa、屈服强度为150～600MPa、伸长率为10～30％、导电率为70～95％IACS、软化温度为500～600℃、反复弯曲次数为1×10⁵～1×10⁸次。