[发明专利]一种高柔韧性的铜杆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高柔韧性的铜杆及其制备方法，铜和钛复合，制成铜基的合金，增加材料的柔韧性和强度，且在复合过程中加入锆，钛固溶于铜中，同时锆的加入能阻碍钛元素在晶界的扩散，从而使钛铜合金的耐热性有显著提高，钛铜合金与硼粉碎后高压烧结，使得晶界二次重组，烧结时位于晶界边界处的硼抑制晶界的β‑Cu₄Ti不断析出，减少晶间断裂产生，增加柔韧性，且Mg‑Zn‑Al合金的添加抑制钛铜合金的平衡相在晶界、孪晶界、位错和其他缺陷处的不均匀形核，使晶体更加规律，同时改善第二相的分布，消除合金的热脆性，提高金属强度，增加其力学性能。

技术领域

本发明涉及一种高柔韧性的铜杆，还涉及该铜杆的制备方法。

背景技术

铜，因其延展性好，导电、导热力佳，抗磁性、耐用且回收方便，在电力、轻工、机械制造、建筑业、国防工业等领域被应用较多，但由于其柔韧性相对较差、硬度不佳，许多新产业内无法将铜广泛应用，应航空航天、建筑、汽车三大重要工业的发展，需求对铜杆的制备更佳多元化，需求一种力学性能更佳、柔韧性更好的铜杆。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种导电性能良好的铜线及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案，

一种高柔韧性的铜杆，以重量百分比计，基本组分为：1.2～4wt％的Ti、0.1～0.15wt％的Zr、0.03～0.05wt％的B、0.01～0.02wt％的Mg-Zn-Al合金、其余为Cu。

本发明还提供了一种高柔韧性的铜杆的制备方法，包括如下步骤：

S1.将原料Ti、原料Cu和Zr粉碎后800℃～900℃融溶，制备成Ti-Cu合金；

S2.Ti-Cu合金和原料B粗粉碎成颗粒状，放入高能球磨中，氩气氛围内球磨，球磨混合后的混合粉末放入950℃～1200℃的高压容器中以氢气作为压力介质高压烧结，得到掺有B的Ti-Cu合金；

S3.熔炼炉预热至1050℃～1200℃后，放入掺有B的Ti-Cu合金，熔炼炉降温至800℃～900℃时放入Mg-Zn-Al合金，控制降温，并进行2～6min的电磁搅拌，制得液态合金；

S4.液态合金输送入铸造设备中进行铸造，得到铜杆。

优选地，所述的Mg-Zn-Al合金的制备包括：

将原料Mg、Zn、Al真空条件下混合粉碎，得到混合粉末，将聚四氟乙烯涂敷于模具的模壁上，混合粉末倒入模具中，以300～400MPa的压力将模具中的混合粉末压制成型；

压制成型的粉末放入真空炉中以每秒10℃的升温速率，加热至450～600℃，保温25～30min，再以同样升温速率，加热至500℃～550℃，保温30～40min，冷却后得到Mg-Zn-Al合金。

优选地，还包括如下步骤：

S5.将铜杆放入除油溶液中50℃～80℃浸泡5～10min；

S6.除油后的铜杆放入酸洗溶液内50℃～60℃经行酸洗，得到具有外保护膜层的铜杆，所述的酸洗溶液按质量百分比计，基本组分为，15～20％的硫酸、0.5～1％的氢氟酸、1～2％的盐酸、余量为水。

优选地，步骤S5中所述的除油溶液为，按质量百分比计，将1～4％的偏硅酸钠、0.5～2％的柠檬酸钠、0.1～0.2％的氢氧化钠、0.08～0.2％的仲醇聚氧乙烯醚、余量为水

与现有技术相比，本发明的优点在于：