[发明专利]具有高强度和高电导率的Cu-Sn合金超细线材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高强度和高电导率的Cu‑Sn合金超细线材及其制备方法，所述合金线材含有复合添加合金元素及不可避免的杂质，所述复合添加的合金元素为Mg和RE元素，RE元素选自Ce、La和Y中的一种或者多种。本发明可以同时提高Cu‑Sn合金超细线材的强度和电导率，使合金超细线材具有高强度、高导电率和良好的可拉性等优良综合性能。

技术领域

本发明涉及高强高导电型铜合金材料领域，具体的涉及一种具有高强度和高电导率的Cu-Sn合金超细线材及其制备方法。

背景技术

超细导电铜合金线材料由于具有出色的力学、导电导热、抗腐蚀、抗疲劳等综合性能是制备高端电子产品、智能化机器人、新能源汽车及医疗器械等传输线的关键基础材料。在众多铜合金线材中，Cu-Sn合金线在成本价格、适用性等方面的综合性能受到业内人士的认可。然而，在Cu-Sn合金杆坯拉制过程中遇到的问题是：一方面，增加Sn含量能够提高合金线材强度，但是也会损害合金线材的电导率和可拉性；另一方面，降低Sn含量能够使合金线材保持较高的电导率和较好的可拉性，但是也会导致合金线材的强度降低。因此，如何在确保Cu-Sn合金超细线具有较高的导电率前提下提高Cu-Sn合金杆坯材料的强度及可拉性，是Cu-Sn合金超细线材料领域有待深入研究的一个热点。

发明内容

本发明的目的在于提出一种复合添加合金元素同时提高Cu-Sn合金超细线材强度和电导率的方法，以解决Cu-Sn合金超细线材强度与电导率和可拉性之间不能兼容之问题。为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

本发明一方面涉及一种具有高强度和高电导率的Cu-Sn合金线材，其特征在于含有复合添加合金元素及不可避免的杂质，所述复合添加的合金元素为Mg和RE元素，RE元素选自Ce、La和Y中的一种或者多种，所述构成所述合金线材的合金基体中Cu占质量比例高于99.5％，其它元素所占质量百分比如下：

Sn：0.20～0.35％；

Mg：0.02～0.1％；

RE：0.02～0.10％；

且Mg与RE元素的总质量百分比在0.05～0.15％之间，不可避免的杂质的总质量低于0.05％。

在本发明的一个优选实施方式中，所述各成分所占质量比例如下：

Sn：0.25％；

Mg：0.03％；

RE：0.03％；

不可避免的杂质的总质量不超过0.03％，余量为铜。

本在本发明的一个优选实施方式中，所述合金线材在直径为0.05mm时的抗拉强度为700MPa以上，优选为705MPa以上，进一步优选为800MPa以上，更优选为850MPa以上；所述抗拉强度优选为1000MPa以下，更优选为950MPa以下。

本在本发明的一个优选实施方式中，所述合金线材的在直径为0.05mm时的导电率为80.0％IACS以上，优选为81.0％IACS以上，更优选为82.0％IACS以上，进一步优选为83.0％IACS以上；所述导电率优选为90％IACS以下，优选为88％IACS以下。

在本发明的一个优选实施方式中，所述合金线材的线径小于0.5mm，优选小于0.3mm，更优选小于0.1mm，特别优选介于0.05mm～0.025mm之间。

本发明另一方面还提供了上述高强高导合金线材的制备方法，包括如下步骤：

(1)熔炼前准备：按要求进行配料，将合金材料混合后放入真空熔炼室中，随后关闭仓门，将结晶器插入流槽中，而后将牵引铜杆一头插入结晶器中，另一头露出结晶器外并压在牵引机滚轮上；