[发明专利]一种高抗软化铜铬锆合金棒制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗软化铜铬锆合金棒制备方法，包括：S1、分别称取Cr、Zr和Cu；S2、将Cr、Zr和Cu装入坩埚中进行真空感应熔炼，得到铜铬锆合金溶液；S3、采用上引连铸方式对铜铬锆合金溶液进行铸造，得到合金铸锭；S4、将合金铸锭加热至、保温处理后进行镦粗和拔长开坯锻造，开坯锻造完成后对铸锭进行扒外圆处理，得到合金棒料；然后对合金棒料进行固熔热处理；S5、对固熔热处理后的合金棒料进行一次冷加工、一次时效处理和二次冷加工、二次时效处理，即得所需铜铬锆合金棒；本发明工艺设计合理，所制备的铜铬锆合金棒，具有较高的导电性和金属强度，抗高温软化效果较一般铜铬锆合金棒有明显提高，适宜大量推广。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，具体是涉及一种高抗软化铜铬锆合金棒制备方法。

背景技术

铜及铜合金材料是各国高度重视的战略物资和发展现代工业的重要基础材料和功能材料。近年来,随着科学技术和现代工业的发展,对铜及铜合金的性能提出了更高的要求。因此,新型高性能铜合金功能材料不断涌现，以满足不同条件下的使用要求。高强高导铜合金是一类具有优良综合物理性能和力学性能的结构功能材料,而在高强高导铜合金中,又以Cu-Cr、Cu-Cr-Zr系合金最引人关注。该类合金是沉淀硬化合金中的一种,铜铬锆化学成分为Cr含量0.25％-1.2％、Zr含量0.08％-0.20％,硬度为78-83,软化温度为550C,抗拉强度可达600MPa以上，导电率可达80％IACS以上,具有较高的强度和硬度,导电性和导热性、耐磨性和减磨性好,经时效处理后硬度、强度、导电性和导热性均显著提高,易于焊接。

铜铬锆合金广泛用于连铸机结晶器内衬，集成电路引线框架,大功率异步牵引电动机转子,电气化铁路接触导线,热核实验反应堆偏滤器垂直靶散热片,电机整流子、点焊机、缝焊机、对焊机用电极,以及其他高温要求强度、硬度、导电性的零件等高科技领域,正日益受到世界各国的重视；然而随着电子、电器、汽车等领域的高速发展，对铬锆铜才的强度及使用温度提出了更高的要求，目前正常的制造方法及材料已无法满足更高的需求。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种生产效率高、工艺结构设计合理的高抗软化铜铬锆合金棒制备方法。

本发明的技术方案为：一种高抗软化铜铬锆合金棒制备方法，包括以下步骤：

S1、配料：按照质量百分比含量计，分别称取Cr:1.5-6.0％；Zr:0.08-0.25％和余量的Cu；其中，Cr以铬块的形式加入，Zr以铜锆中间合金的形式加入，Cu以电解铜板的形式加入；

S2、熔炼；

S2-1、将步骤S1所得电解铜板和铬块装入真空感应熔炼炉的坩埚中，将铜锆中间合金放入真空感应熔炼炉的二次加料室内，并合上炉盖，然后将真空感应熔炼炉抽真空至10Pa以下；

S2-2、将真空感应熔炼炉加热至1400-1450℃进行熔炼，当坩埚内物料熔化均匀后降温至1350-1400℃，然后加入铜锆中间合金继续熔炼至铜锆中间完全熔化，搅拌均匀后得到铜铬锆合金溶液；

S3、铸造；

采用上引连铸方式对步骤S2-2所得铜铬锆合金溶液进行铸造，铸造温度控制在1180-1260℃，上引连铸速度为30-80mm/min，冷却水压力为0.2-0.4MPa，上引停拉频率为30-90次/min，上引节矩为1-3mm，铸造完成后，得到合金铸锭；

S4、热处理；

S4-1、将步骤S3所得合金铸锭加热至930-960℃，保温1.5-2.5h后进行镦粗和拔长开坯锻造，控制镦粗变形量为20-35％，拔长变形量为15-25％；开坯锻造完成后对铸锭进行扒外圆处理，得到合金棒料；

S4-2、将步骤S4-1所得合金棒料装入固溶炉内加热至950-1050℃，保温1-2h后取出，进行淬火并冷却至室温；