[发明专利]一种高强高导耐热的铜合金材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高强高导耐热的铜合金材料及其制备方法，所述高强高导耐热的铜合金由以下成分组成：Cr 0.2～1.0wt％、Mg 0.05～0.2wt％、Si 0.03～0.2wt％、Ni 0～0.1wt％、Ce0～0.15wt％、余量为Cu；所述的铜合金的制备方法包括熔炼‑铸造‑均匀化‑热轧‑固溶‑组合形变热处理几个步骤。本发明的铜合金在成分设计上，采用了廉价、易添加、不易烧损的元素代替易烧损元素，通过合金元素成分设计改变了析出相析出序列和形核长大机制，使得该体系合金具有优良的耐高温性能和抗软化能力；并通过组合形变热处理大幅度提高合金的力学性能和电学性能，使得合金的抗拉强度达到了530～620MPa，电导率达到了75～87％IACS。本发明制备的高强高导耐热的铜合金材料适合非真空大规模产业化制造。

主权项

1. 一种高强高导耐热的铜合金材料，由以下成分组成：Cr 0.2~1.0 wt%、Mg 0.05~0.2 wt%、Si 0.03~0.2 wt%、Ni 0.03~0.1 wt%、Ce 0~0.15 wt%，余量为Cu，各成分的质量百分比之和为100%；所述铜合金的制备方法，包括以下步骤：(1) 熔炼：根据铜合金材料的成分组成进行配料，混合后放入感应熔炼炉，加入覆盖剂在大气氛围下进行熔炼，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌，熔炼完成并除渣后，得到成分均匀稳定的铜合金溶液；(2) 铸造：将铜合金溶液在设定温度下进行铸造，空冷后，得到铜合金铸锭；(3) 均匀化：将铜合金铸锭在保护气氛下进行均匀化退火处理，得到均匀化的铸锭；(4) 热轧：将均匀化后的铸锭随炉冷却，在二辊轧机上进行热轧，得到铜合金板材；(5) 固溶：将铜合金板材在保护气氛下进行固溶处理，得到固溶后的板材；(6) 组合形变热处理：将固溶后的板材进行初次冷轧，接着在保护气氛下进行主时效处理，再接着进行第二次冷轧，然后在保护气氛下进行二级时效处理，再然后将进行第三次冷轧，最后在设定温度下进行去应力退火处理，并随炉冷却，得铜合金样件；所述步骤（6）中，主时效处理温度为 400~500℃，二级时效处理温度为 400~550℃，去应力退火处理温度为150~200℃；主时效处理时间为0.5~4h，二级时效处理时间为5~60min，去应力退火处理时间为2~6h；初次冷轧变形量为 40~90%，第二次冷轧变形量为50~80%，第三次冷轧变形量为40~60%。