[发明专利]一种高强高导铜铁系合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强高导铜铁系合金，其特征在于，包括按重量百分比计的如下成分：

Fe：0.5 -5.0 wt%，Si ：0.05-0.5wt%，Mg：0.05-0.5wt%，0.2 wt%≤ Cr≤0.5 wt%，0.04wt% ≤ Zr≤0.15 wt%，0.01wt% ≤ Ca≤0.15wt%，余量为Cu；

所述高强高导铜铁系合金的制备方法包括如下步骤：

步骤S1，根据设计成分对合金所需的元素进行配比，在惰性气体中进行熔炼，浇铸得到铜合金铸锭；

步骤S2，将步骤S1的铜合金铸锭进行均匀化退火，退火温度为920-970℃，时间为24-48h，均匀化后的铸锭降温至800-900℃；

步骤S3，轧制工艺的热轧开坯的总变形量为70-80%，冷轧的总变形量为70%-90%；冷轧后对坯料进行300-500℃的时效热处理，并重复冷轧-时效处理工艺两次或两次以上；对冷轧板成品进行清洗、矫直以及切边，得到板、带、箔材成品合金板，精轧变形量为50%；最后将板材在200-300℃进行4-5h的去应力退火，制备得到高强高导铜铁系合金；

最后一次时效热处理时间为16-32h，其余时效热处理时间为1-2h。

2.根据权利要求1所述的高强高导铜铁系合金，其特征在于，步骤S1中，选用电解铜、纯铁、纯硅、纯铬、铜镁中间合金、铜锆中间合金和铜钙中间合金作为原料。

3.根据权利要求2所述的高强高导铜铁系合金，其特征在于，铜镁中间合金为Cu-30Mg的中间合金，铜锆中间合金为Cu-50Zr的中间合金，铜钙中间合金为Cu-50Ca的中间合金。

4.根据权利要求1所述的高强高导铜铁系合金，其特征在于，步骤S1中，采用真空熔炼炉进行熔炼，真空度为10^-5-10^-3Pa，所述惰性气体为高纯氩气；熔炼过程中采用感应熔炼炉产生的低频磁场对熔体进行搅拌。

5.一种高强高导铜铁系合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，根据设计成分对合金所需的元素进行配比，在惰性气体中进行熔炼，浇铸得到铜合金铸锭；

所述合金成分包括按重量百分比计的如下成分：

Fe：0.5 -5.0 wt%，Si ：0.05-0.5wt%，Mg：0.05-0.5wt%，0.2 wt%≤ Cr≤0.5 wt%，0.04wt% ≤ Zr≤0.15 wt%，0.01wt% ≤Ca≤0.15wt%，余量为Cu；

步骤S2，将步骤S1的铜合金铸锭进行均匀化退火，退火温度为920-970℃，时间为24-48h，均匀化后的铸锭降温至800-900℃；

步骤S3，轧制工艺的热轧开坯的总变形量为70-80%，冷轧的总变形量为70%-90%；冷轧后对坯料进行300-500℃的时效热处理，并重复冷轧-时效处理工艺两次或两次以上；对冷轧板成品进行清洗、矫直以及切边，得到板、带、箔材成品合金板，精轧变形量为50%；最后将板材在200-300℃进行4-5h的去应力退火，制备得到高强高导铜铁系合金；

最后一次时效热处理时间为16-32h，其余时效热处理时间为1-2h。

6.根据权利要求5所述的高强高导铜铁系合金的制备方法，其特征在于，步骤S1中，选用电解铜、纯铁、纯硅、纯铬、铜镁中间合金、铜锆中间合金和铜钙中间合金作为原料；其中铜镁中间合金为Cu-30Mg的中间合金，铜锆中间合金为Cu-50Zr的中间合金，铜钙中间合金为Cu-50Ca的中间合金。