CN101003866A - 高强高导电铜铬锆合金棒型材的非真空熔炼技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强高导电铜铬锆合金棒型材的非真空熔炼技术，主要是采用了非真空熔炼技术来完成的。所述的非真空熔炼技术的主要生产工艺为：非真空感应熔炼铜铬锆合金—→半连续铸锭—→油压机热挤压棒型坯料—→多次冷拉伸—→保护气氛下时效—→产品性能、金相组织研究、导电率测定—→成品入库。其主要技术指标如下：化学成分：Cu 99％以上；Cr 0.5％；Zr 0.1％；抗拉强度：6ъ≥450Mpa；布氏硬度：HB≥140kg/cm；导电率：λ≥80％IACS；棒型材料规格品种：圆棒、方形、矩形棒材，规格φ6－φ30cm。本发明适用于生产高强高导电铜铬锆合金棒型材。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属熔炼技术。尤其是涉及一种高强高导电铜铬锆合金棒型材的非真空熔炼技术。
背景技术
铜具有优秀的导电性能，广泛的用于电力、电子、焊接等行业，但是铜的缺点是强度低，耐磨性差，随着科学技术的发展，电子信息技术、交通运输、国防部门对各种高性能铜合金导线性能的需求越来越大，尖端数字通讯设备、高级家用电器需要使用高保真导线。迫切需要新型的铜合金材料，它同时具有高的导电率，又具有高的强度、硬度、耐磨性能，以焊接工具为例，要求制作电极的合金导电率大于80％IACS，布氏硬度大于120kg/cm2，在450℃以上不软化，这种苛刻的要求，只有在铜中加入特殊的合金元素，对铜合金进行强化才可能实现。国内外已把研究高强高导电铜合金材料作为重点攻关课题。目前国内外都是采用真空熔炼的方法来获取高强高导电铜合金材料，这种方法的缺点在于生产成本高，成品率低，生产工艺复杂。所以，研究开发非真空熔炼技术已成为当务之急。
发明内容
本发明的目的在于针对上述铜合金的要求，提供一种高强高导电铜铬锆合金棒型材的非真空熔炼技术。
为了达到上述目的，本发明主要是采用了非真空熔炼技术来完成的。采用特殊熔剂覆盖，保护气体熔炼，在非真空状态下，在无氧铜中加入少量的铬、锆合金元素，通过弥散析出强化，熔炼出高强度高导电耐热耐磨的铜铬锆合金。所述的非真空熔炼技术的主要生产工艺为：非真空感应熔炼铜铬锆合金-→半连续铸锭-→油压机热挤压棒型坯料-→多次冷拉伸-→保护气氛下时效-→产品性能、金相组织研究、导电率测定-→成品入库。
1、非真空感应熔炼铜铬锆合金
以无氧铜为原料，Cu 99％以上；加入Cr 0.5％；Zr 0.1％，采用特殊熔剂覆盖，保护气体熔炼。连续定向凝固制备合金坯料。
2、半连续铸锭
在结晶器内特殊保护。
3、油压机热挤压棒型坯料
使用油压机挤压变形，挤压前铸锭感应加热，挤压后产品要进行淬火。
4、多次冷拉伸
采用冷轧和拉拔的方法，在不产生再结晶的条件下，获得大延伸变形，使凝固成形后的粗大连续柱状晶，在变形后成为连续纤维晶，可将杆坯直接加工至0.1mm以下的线材，最细可达20μm，而不需要任何中间退火处理，冷加工率大于50％，经冷拉伸成用户需要的棒型材。
5、保护气氛下时效
时效温度为450-500℃。采用热处理方法提高合金强度和导电率。
6、产品性能、金相组织研究、导电率测定
对产品进行成品检测，主要技术指标如下：化学成份：Cu 99％以上； Cr 0.5％； Zr 0.1％；抗拉强度：6b≥450Mpa；布氏硬度：HB≥140kg/cm2；导电率：λ≥80％IACS；棒型材料规格品种：圆棒、方形、矩形棒材，规格φ6-φ30cm。
7、成品入库
本发明的主要技术指标如下：
化学成份：Cu 99％以上； Cr 0.3-0.8％；Zr 0.1-0.3％
抗拉强度：6b≥450Mpa
布氏硬度：HB≥140kg/cm2
导电率：λ≥80％IACS
棒型材料规格品种：圆棒、方形、矩形棒材，规格φ6-φ30cm。
本发明与现有技术相比，具有以下明显优点和创新。(1)技术先进。本发明采用高强高导电铜铬锆合金棒型材的非真空熔炼技术，属于国内外领先的技术。由于铬、锆两种元素极容易与氧化合而形成氧化物，这就会造成成一是合金元素烧损，很难加入合金之中，二是所形成的氧化物使合金性能恶化，造成氧化物夹杂。因此国内外目前都还是采用真空熔炼的技术，但是这种技术生产合金成本太高，成品率又极低，且生产工艺复杂。而本发明方法是运用非真空熔炼技术，采用特殊熔剂覆盖，保护气体熔炼，在非真空状态下，在无氧铜中加入少量的铬、锆合金元素，通过弥散析出强化，熔炼出高强度高导电耐热耐磨的铜铬锆合金。(2)、质量好。本发明采用冷轧和拉拔的方法，在不产生再结晶的条件下，获得大延伸变形，使凝固成形后的粗连续柱状晶，在变形后成为连续纤维晶，可将杆坯直接加工至0.1mm以下的线材，最细可达20μm，而不需要任何中间退火处理，也不会出现断头现象。(3)用途广。高强高导电铜铬锆合金棒型材有广泛的市场需求，主要以棒型加工材在电子、电力焊接工具方面的应用，如工业中的点焊电极、联接件，整流子、电子工业的接插件，冶金工业中的模具，电真空中的磁控管腔体等。
本发明适用于生产高强高导电铜铬锆合金棒型材。
Claims (3)
1、一种高强高导电铜铬锆合金棒型材的非真空熔炼技术，其特征在于采用了非真空熔炼技术来完成的，采用特殊熔剂覆盖，保护气体熔炼，在非真空状态下，在无氧铜中加入少量的铬、锆合金元素，通过弥散析出强化，熔炼出高强度高导电耐热耐磨的铜铬锆合金。
2、根据权利要求1所述的高强高导电铜铬锆合金棒型材的非真空熔炼技术，其特征在于所述的非真空熔炼技术的主要生产工艺为：非真空感应熔炼铜铬锆合金-→半连续铸锭-→油压机热挤压棒型坯料-→多次冷拉伸-→保护气氛下时效-→产品性能、金相组织研究、导电率测定-→成品入库。
3、根据权利要求1所述的高强高导电铜铬锆合金棒型材的非真空熔炼技术，其特征在于其主要技术指标如下：化学成份：Cu 99％以上；Cr 0.3-0.8％；Zr 0.1-0.3％；抗拉强度：6b≥450Mpa；布氏硬度：HB≥140kg/cm2；导电率：λ≥80％IACS；棒型材料规格品种：圆棒、方形、矩形棒材，规格φ6-φ30cm。
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