CN103382542A - 一种纤维强化铜铬锆合金的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维强化高强高导铜铬锆合金制备方法,包括以下步骤:真空熔炼:将铜和Cu-5%Cr中间合金直接加入真空炉,加热至1320℃以上,铜和Cu-5%Cr完全解后,加入海绵锆,静置、溶解;铸锭:将熔融状态的熔炼液体浇铸到铸模中,得到锭坯;加热:加热上述锭坯,使所述的锭坯温度达到960-1000℃,并保温30min;水封挤压:将上述的锭坯进行水封挤压;冷拉:对经过水封挤压后的锭坯进行冷拉拔处理;时效:对步骤E经过冷拉拔后的锭坯经行时效处理;冷拉:对经过时效处理的锭坯进行冷拉拔处理。本发明的目的是提供一种工艺简单,能耗相对较低,产品抗拉强度高,导电率好的纤维强化高强高导铜铬锆合金制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维强化高强高导铜铬锆合金制备方法。
背景技术
铜铬锆合金因其高强高导的优良性能在电气、交通等行业有广泛的应用。但是目前生产加工铜铬锆合金线材采用传统的‘熔炼-铸造-加热-挤压-空冷-加热-固溶-冷拉拔-时效-冷拉拔’的工艺方法,这种方法比较复杂。新方法为材料的制备与加工减少了工序,减少了能源、人工等消耗,符合国家低碳节能环保的要求,同时实现了合金的纤维强化,提高了合金的抗拉强度。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处,提供一种工艺简单,能耗相对较低,产品抗拉强度高,导电率好的,并能实现纤维强化的高强高导铜铬锆合金制备方法。
为了达到上述目的,本发明采用以下方案:
一种纤维强化高强高导铜铬锆合金制备方法,其特征在于包括以下步骤:
A、真空熔炼
将铜和Cu-5%Cr中间合金直接加入真空炉,加热至1320℃以上,铜和Cu-5%Cr完全解后,加入海绵锆,静置、溶解;
B、铸锭
将步骤A中熔融状态的熔炼液体浇铸到铸模中,得到锭坯;
C、加热
加热步骤B中的锭坯,使所述的锭坯温度达到960-1000℃,并保温30min;
D、水封挤压
将步骤C中的锭坯进行水封挤压;
E、冷拉
对经过水封挤压后的锭坯进行冷拉拔处理;
F、时效
对步骤E经过冷拉拔后的锭坯经行时效处理;
G、冷拉
对经过时效处理的锭坯进行冷拉拔处理。
如上所述的一种纤维强化高强高导铜铬锆合金制备方法,所述挤压的速度4mm/s,压余42mm,挤压力2300t。
如上所述的一种高强高导铜铬锆合金短工序节能制备方法,其特征在于步骤C中所述的加热:将锭坯温度加热到达到960-1000℃,并保温30min。现有的工艺中需要加热2h以上,而本发明工艺只加热30min,降低了能耗。
如上所述的一种纤维强化高强高导铜铬锆合金短工序节能制备方法,其特征在于步骤C中所述的加热温度为960℃。
综上所述,本发明相对于现有技术其有益效果是:
本发明方法采用水封挤压工艺,水封挤压即铸锭挤压成棒坯后,直接进入水槽进行在线固溶。主要工艺路线为铸锭-加热-水封挤压-冷拉-时效-冷拉,缩减了现有技术的工序。
一定范围的挤压比及后续的冷拉拔工艺把粗大的未完全溶解的Cr相拉伸成为微米、纳米量级的纤维组织,未溶解Cr相的纤维化不仅有利于提高合金的强度,还能使材料保持高导电率。实验证明该纤维组织在后续的热处理过程中能够稳定存在。
本发明实现合金的纤维强化并简化了工艺流程,缩短了工艺步骤,减低了能源消耗,实现了低碳环保,符合国家政策导向。
附图说明
图1为含有纤维相的铜铬锆合金横截面;
图2为含有纤维相的铜铬锆合金横截面。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述:
实施例1
本发明纤维强化高强高导铜铬锆合金短工序节能制备方法,包括以下步骤:
A、真空熔炼
将铜和Cu-5%Cr中间合金直接加入真空炉,加热至1320℃以上,铜和Cu-5%Cr完全解后,加入海绵锆,静置、溶解;
B、铸锭
将步骤A中熔融状态的熔炼液体浇铸到铸模中,得到锭坯;
C、加热
加热步骤B中的锭坯,使所述的锭坯加热到960-1000℃,并保温30min;
D、水封挤压
将步骤C中的锭坯进行水封挤压,挤压速度4mm/s,压余42mm,挤压力2300t;
E、冷拉
对经过水封挤压后的锭坯进行冷拉拔处理;
F、时效
对步骤E经过冷拉拔后的锭坯经行时效处理;
G、冷拉
对经过自然时效处理的锭坯进行冷拉拔处理。
本发明制备方法减少了工序流程,节约了能耗和成本;且在加工过程中实现了第二相的纤维化,提高了材料的综合性能。
实施例2
本发明纤维强化高强高导铜铬锆合金短工序节能制备方法,包括以下步骤:
A、真空熔炼
将纯度99.96%的电解精炼铜和Cu-5%Cr中间合金直接加入真空炉,加热至1860℃以上,铜和Cu-5%Cr完全解后,加入海绵锆,静置、溶解;
B、铸锭
将步骤A中熔融状态的熔炼液体浇铸到铸模中,得到锭坯;
C、加热
采用电磁加热的方式对步骤B中的锭坯进行加热,先预热时间5-10min,然后加热1-2min使所述的锭坯加热到960℃;
D、水封挤压
将步骤C中的锭坯送入模口处的水封槽内进行水封挤压,挤压速度4mm/s,压余42mm,挤压力2300t;
E、冷拉
对经过水封挤压后的锭坯进行冷拉拔处理;
F、时效
对步骤E经过冷拉拔后的锭坯经行时效处理;
G、冷拉
对经过时效处理的锭坯进行冷拉拔处理。
本发明制备方法减少了工序流程,节约了能耗和成本;且在加工过程中实现了第二相的纤维化,提高了材料的综合性能。
Claims (4)
1.一种纤维强化高强高导铜铬锆合金制备方法,其特征在于包括以下步骤:
A、真空熔炼
将铜和Cu-5%Cr中间合金直接加入真空炉,加热至1320℃以上,铜和Cu-5%Cr完全解后,加入海绵锆,静置、溶解;
B、铸锭
将步骤A中熔融状态的熔炼液体浇铸到铸模中,得到锭坯;
C、加热
加热步骤B中的锭坯,使所述的锭坯温度达到960-1000℃,并保温30min;
D、水封挤压
将步骤C中的锭坯进行水封挤压;
E、冷拉
对经过水封挤压后的锭坯进行冷拉拔处理;
F、时效
对步骤E经过冷拉拔后的锭坯经行时效处理;
G、冷拉
对经过时效处理的锭坯进行冷拉拔处理。
2.根据权利要求1所述的一种纤维强化高强高导铜铬锆合金制备方法,其特征在于步骤C中所述的加热:将锭坯温度加热到达到960-1000℃,并保温30min。
3.据权利要求1所述的一种纤维强化高强高导铜铬锆合金制备方法,其特征在于步骤C中所述的加热温度为960℃。
4.据权利要求1所述的一种纤维强化高强高导铜铬锆合金制备方法,所述挤压的速度4mm/s,压余42mm,挤压力2300t。
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