[发明专利]一种稀土掺杂的Cu-Cr-Zr合金材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种稀土掺杂的Cu-Cr-Zr合金材料，其特征在于：所述该合金材料组分的质量百分数为：La：0.01～0.03％，Y：0.02～0.04％，Cr：0.5～1.2％，Zr：0.05～0.10％余量为纯度99.99％以上的优质电解铜；所述La元素采用Cu-La50中间合金的形式加入，其合金成分为：合金中La元素含量为50％；所述Y元素采用Cu-Y25中间合金的形式加入，其合金成分为：合金中Y元素含量为25％。

2.一种如权利要求1所述的稀土掺杂的Cu-Cr-Zr合金材料的制备方法，其特征在于：该方法通过多元微合金化和多相强化热处理及塑形变形等手段来提高合金的强度，以及Cr、Zr、La、Y的合金化科学配方设计，该方法具体步骤如下：

(1)原材料准备：Cu-Cr50中间合金、Cu-Zr40中间合金、Cu-La50中间合金、Cu-Y25中间合金、电解铜，将上述中间合金进行配比称量，并进行净化、干燥处理,准备熔炼,配比比例按照合金材料组分的质量百分数La：0.01～0.03％，Y：0.02～0.04％，Cr：0.5～1.2％，Zr：0.05～0.10％余量为纯度99.99％以上的优质电解铜进行配比；

(2)中间合金的加入与熔炼：按稀土掺杂的Cu-Cr-Zr合金材料的成分设计在ZG-10真空中频感应熔炼炉中将Cu-Cr50中间合金和电解铜原料放入坩埚中，将Cu-Zr40中间合金和稀土金属中间合金等配料放入二次加料盒中，通入保护性气体氩气，增加功率至Cu-Cr50中间合金和电解铜原料完全熔化，控制元素的损烧并对相应合金原料给予补偿；

(3)浇铸：增加功率至30kW并适当搅拌溶液，待坩埚中溶液均匀后,关闭中频加热，在氩气保护下浇铸，浇铸完成后待坩埚与模具完全冷却后，放气并取出铸锭；

(4)铸锭扩散退火，工艺为：750-850℃，时间为2.5h；

(5)固溶强化，工艺为：920～960℃，时间为1.5h，电阻炉加热，无气体保护；

(6)Cu-Cr-Zr-La-Y合金，固溶强化后淬火水冷，轧制变形，不同温度时效，工艺为：固溶完毕，淬火水冷，40％～80％变形，时效温度440-560℃，时间为0～4h，电阻炉加热，无需气体保护。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中真空度为1×10^-2Pa以上，抽真空时间为1小时；所述功率控制具体为：用5kW的功率预热5分钟后，增加功率至15-20kW直至Cu-Cr50中间合金和电解铜原料完全熔化。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)退火温度为800℃。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)时效温度为520℃。

6.一种如权利要求1所述稀土掺杂的Cu-Cr-Zr合金材料的应用，其特征在于：该合金材料在结晶器、电阻焊电极、IC引线框架中的应用。