[发明专利]一种高强高导Cu-Cr-Fe-Mg-P合金线材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高强高导Cu‑Cr‑Fe‑Mg‑P合金线材及其制备方法，属于导电铜合金材料领域，合金线材包括如下质量百分数的成分：Cr0.25～0.35％，Fe0.05～0.1％，Mg0.05～0.1％，P0.03～0.06％，不可避免的杂质的总质量占比低于0.05％，其余为Cu；制备方法包括熔炼—连续铸造—连续挤压—拉拔—时效处理—多道次拉拔—时效处理—电化学表面氧化的步骤。本发明的制备方法中保证了大长度线材性能的均匀性，并优化了力学性能和导电性能的匹配，制得的铜合金线材具有高强度、高导电、耐疲劳、抗高温软化等优良综合性能。

主权项

1.一种高强高导Cu‑Cr‑Fe‑Mg‑P合金线材的制备方法，其特征在于，所述合金线材的成分包括Cu、Cr、Fe、Mg、P元素及不可避免的杂质，其中，Cu是合金基体，其他成分所占质量比例如下：Cr 0.25～0.35％；Fe 0.05～0.1％；Mg 0.05～0.1％；P 0.03～0.06％；不可避免的杂质的总质量占比低于0.05％,余量为Cu；且Mg/Fe原子比为2:1，(Mg+Fe)/P原子比为2.5:1；所述的高强高导Cu‑Cr‑Fe‑Mg‑P合金线材的制备方法，其特征在于，包括熔炼—连续铸造—连续挤压—拉拔—时效处理—多道次拉拔—时效处理—电化学表面氧化的步骤，具体如下：(1)熔炼：先在熔化炉中熔化纯铜，待纯铜熔化完毕后，依次加入纯铁、铜铬中间合金、纯镁和铜磷中间合金，保温，再转移至保温炉中，得到合金熔体；(2)连续铸造：用陶瓷材质结晶器对保温炉内的合金熔体进行连续铸造，控制熔体温度为1250±5℃，拉拔速度为12～16mm/s，节距为2～3.5mm/次，停止时间为0.5～0.8s/次，水压为0.3～0.5Mpa，水套进水温度30±2℃，连续制备圆柱形的杆材，杆材直径范围为7～10mm，得到圆形杆坯；(3)连续挤压、拉拔及时效处理：对圆形杆坯进行连续挤压加工，使圆形杆坯的直径为9～14mm，然后进行多道次拉拔变形，拉拔至圆形杆坯的直径为6～10mm，接着直接进行时效处理，处理温度为500‑550℃，时效时间为0.5‑1h，采用25‑60℃的水进行淬火，然后，进行165℃温度下120h的长时间时效，再进行多道次拉拔，至圆形杆坯的直径为3～5mm，进行第三次时效处理，处理温度为450℃，时效时间为4h，得到铜合金基材；(4)电化学表面氧化：在交流电的作用下，对铜合金基材进行电化学氧化处理，处理工序为脱脂→一次水洗→电化学氧化→二次水洗→烘干，其中，电化学氧化处理的参数为：选用浓度为5％～10％的NaOH溶液，控制温度为60℃，电流密度为3～4A/dm²，电流频率为70～100Hz，氧化时间为5～15分钟，电化学氧化处理后用室温水进行二次水洗，最后在60℃的环境中进行烘干，即得铜合金线材。