[发明专利]微合金化特种碲铜材料

说明书

本发明公开了微合金化特种碲铜材料，按质量计，包括以下组分，锆0.03‑0.05份；铬0.04‑0.1份；镧0.06‑0.1份；铈0.07‑0.09份；钙0.01‑0.03份；磷0.01份‑0.04份；镍0.1‑0.3份；钴0.01‑0.03份；碲0.2份‑0.4份；铜100‑110份，以及不可避免的杂质，本方案，在碲铜合金中加入铬以提升合金强度并在合金表面形成钝化膜，以钴强化铬的作用，以镧、铈起到净化熔体、细化晶粒等作用，以锆来固溶强化，以镍增加硬度及抗腐蚀等性能，钙磷协同多元微合金化复合元素使材料具备高强度、高导电、高切削性、抗电弧强等优点。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及微合金化特种碲铜材料。

背景技术

目前，新能源汽车的应用比例不断提升，并将逐步成为汽车领域的支柱，预计2025年销量达700万辆，保有量突破2000万辆。铜合金主要应用于新能源汽车的电池系统、换流器、电动马达、高压线缆、低压线缆等，以及相关配套的充电桩和电缆，预计2025年用铜量将达到70万吨以上。新能源汽车用铜合金的工作条件具有工作频率高、运行功率大、工作环境复杂多变、安全可靠等突出特点，要求兼具良好的力学性能、导电性能、导热性能、抗氧化性能和抗软化性能。当前用铜合金主要包括紫铜、锡青铜、铬锆铜、碲铜等，其中碲铜具有优良的导电、抗电弧和切削性能，但力学性能较低；铬青铜高强高导电，但抗电弧冲击性能较弱。因此，本司旨在结合碲铜和铬青铜的优势，通过合金化和制备技术的创新，在保持碲铜优良性能的基础上提高力学性能，研制Cu-Cr-Te系列特种碲铜合金。

发明内容

为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：

本申请文件公开微合金化特种碲铜材料，按质量计，包括以下组分，锆0.03-0.05份；铬0.04-0.1份；镧0.06-0.1份；铈0.07-0.09份；钙0.01-0.03份；磷0.01份-0.04份；镍0.1-0.3份；钴0.01-0.03份；碲0.2份-0.4份；铜100-110份，以及不可避免的杂质。

本方案，在碲铜合金中加入铬以提升合金强度并在合金表面形成钝化膜，以钴强化铬的作用，以镧、铈起到净化熔体、细化晶粒等作用，以锆来固溶强化，以镍增加硬度及抗腐蚀等性能，钙磷协同多元微合金化复合元素使材料具备高强度、高导电、高切削性、抗电弧强等优点。

进一步，锆0.04份；铬0.09份；镧0.07份；铈0.07份；钙0.02份；磷0.02份；镍0.2份；钴0.02份；碲0.3份；铜105份，以及不可避免的杂质。

进一步，所述锆、铬、镧、铈、镍、钴、蹄以合金形式加入。

进一步，其制备方法包括以下步骤

1)、按照比例将各原料添加至熔炉中，1000-1100℃下进行熔炼，并精炼除气；

2)、将熔炼后合金液从直入式浇道浇注到结晶器中；

3)、施加电磁场，频率范围60-80Hz，强度为0.07-0.09T；引入超声波，启动超声发生器，超声频率为60-75KHz，功率为3-4Kw；

4)、连续铸轧，牵引头拉动铸坯通过多道轧辊热轧变形；

5)固溶处理，时效处理。

在授权公告号CN102189103专利中记载方案上进一步优化得出该适用于碲铜的电磁/超声复合场连续铸造工艺，配合微量稀土元素合金化，实现连铸坯组织和成分的均匀化调控。在碲铜中加入铬,针对性地开发相应的形变与热处理工艺来调控Cr元素的析出行为，结合电磁/超声连铸组织调控，有助于实现Cr和Te析出相的精确控制，提高合金的综合力学性能。