CN104946925B

CN104946925B - 一种母线槽用铜铝合金材料的处理工艺

Info

Publication number: CN104946925B
Application number: CN201510294705.3A
Authority: CN
Inventors: 朱冬宏; 钱纪明
Original assignee: KINGSHORE NEW RESOURCES ELECTRIC JIANGSU CO Ltd
Current assignee: KINGSHORE NEW RESOURCES ELECTRIC JIANGSU CO Ltd
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2017-07-28
Anticipated expiration: 2035-06-02
Also published as: CN104946925A

Abstract

本发明公开了一种母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，按照各组分重量百分比为C：0.25‑0.28%，Si：0.26‑0.28%，Mn：1.0‑1.2%，P：0.020‑0.030%，Al：0.7‑0.9%，Cr：0.35‑0.45%，Ni：0.45‑0.52%，Mo：0.15‑0.22%，V：0.02‑0.03%，W：0.05‑0.10%，Zn：12‑15%，其余为Cu和微量杂质进行配比，并分为两次投入等质量的稀土元素，稀土元素的总重量为上述合金材料的0.10‑0.125%；本发明所设计的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺处理后的合金材料杂质含量低，晶粒细小，内部组织均匀，同时提高了产品的使用寿命，降低成本，节约工序消耗，增加工作效率。

Description

一种母线槽用铜铝合金材料的处理工艺

技术领域

本发明涉及母线槽的加工制造技术领域，特别是一种母线槽用铜铝合金材料的处理工艺。

背景技术

纯铜具有优异的物理、化学性能纯铜导电性、导热性极佳，铜合金的导电、导热性也很好，铜及铜合金对大气和水的抗蚀能力很高，铜是抗磁性物质；其良好的加工性能塑性很好，容易冷、热成形；铸造铜合金有很好的铸造性能；同时其具有某些特殊机械性能例如优良的减摩性和耐磨性，高的弹性极限和疲劳极限；

纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜；密度为8-9g/cm²，熔点1083°C；纯铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢；一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，例如硬铝合金属AI—Cu系，其物理性能和抗腐蚀性能优异，并可热处理强化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种母线槽用铜铝合金材料的处理工艺。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，包括如下具体步骤：

按照各组分重量百分比为C：0.25-0.28%，Si：0.26-0.28%，Mn：1.0-1.2%，P：0.020-0.030%，Al：0.7-0.9%，Cr：0.35-0.45%，Ni：0.45-0.52%，Mo：0.15-0.22%，V：0.02-0.03%，W：0.05-0.10%，Zn：12-15%，其余为Cu和微量杂质进行配比，其中Al为百分比纯度99.999%的金属铝，Cu为百分比纯度99.9999%的金属铜，在真空度5.6×10^-3Pa-7.8×10^- ³Pa、熔炼温度1510℃-1540℃条件下进行熔炼，并保温1-3h；

向上述熔炼炉中投入稀土元素，稀土元素的总重量为上述合金材料的0.10-0.125%；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；

待炉料全部融化后进行充分搅拌，将上述合金液体自然冷却至合金液体温度1180℃-1270℃，再次加入与步骤中同样质量的稀土元素；

待合金液体温度降温至1152℃-1154℃时进行充分搅拌，并在1152℃-1154℃下加入精炼剂精炼除渣1min-3min；

除渣处理后，将合金液体温度降至1145-1150℃并保温20min-30min，将炉温降至1130-1140℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；在温度1130-1140℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min-10min；

将金属液浇入预热温度为1150℃-1220℃的铸模内，以0.06-0.2mm/s的速度使金属液进行凝固成型，并依次对铸坯进行锻造、锯切、矫直、轧制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理。

技术效果：通过本发明的技术方案，加入Mn元素，能提高其强度，并且增加抗疲劳强度，加入V元素，在热处理中能细化晶粒，可加大其强度、韧性、抗腐蚀、耐磨和承受冲击负荷的等，加入P元素，能细化晶粒和降低其过热敏感性及回火脆性，提高强度，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀，加入Cr和Ni微量元素，能提高其耐磨才能力和增加其强度，提高其熔点，增加抗高温的能力，同时还加入了稀土元素，在锻造过程中形成致密的晶粒，并且分布均匀，增加其强度，改善其综合性能，产生意想不到的技术效果。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，包括如下具体步骤：

按照各组分重量百分比为C：0.25-0.28%，Si：0.26-0.28%，Mn：1.0-1.2%，P：0.020-0.030%，Al：0.7-0.9%，Cr：0.35-0.45%，Ni：0.45-0.52%，Mo：0.15-0.22%，V：0.02-0.03%，W：0.05-0.10%，Zn：12-15%，其余为Cu和微量杂质进行配比，其中Al为百分比纯度99.999%的金属铝，Cu为百分比纯度99.9999%的金属铜，在真空度6.5×10^-3Pa、熔炼温度1525℃条件下进行熔炼，并保温2h；

待炉料全部融化后进行充分搅拌，将上述合金液体自然冷却至合金液体温度1220℃，再次加入与步骤中同样质量的稀土元素；

待合金液体温度降温至1152℃时进行充分搅拌，并在1152℃下加入精炼剂精炼除渣2min；

除渣处理后，将合金液体温度降至1150℃并保温25min，将炉温降至1135℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；在温度1135℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼6min；

将金属液浇入预热温度为1115℃的铸模内，以0.16mm/s的速度使金属液进行凝固成型，并依次对铸坯进行锻造、锯切、矫直、轧制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理。

前述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，步骤中锻造比为8-11。

前述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，步骤中退火温度控制在300-390℃，保温时间为1.5-2h。

前述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，步骤中轧制过程中的单道次轧制量为10%-40%，总轧制量为50%-70%。

前述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，步骤中退火温度控制在300-350℃，保温时间为0.5-1h。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，包括如下具体步骤：

按照各组分重量百分比为C：0.25-0.28%，Si：0.26-0.28%，Mn：1.0-1.2%，P：0.020-0.030%，Al：0.7-0.9%，Cr：0.35-0.45%，Ni：0.45-0.52%，Mo：0.15-0.22%，V：0.02-0.03%，W：0.05-0.10%，Zn：12-15%，其余为Cu和微量杂质进行配比，其中Al为百分比纯度99.999%的金属铝，Cu为百分比纯度99.9999%的金属铜，在真空度5.6×10^-3Pa-7.8×10^- ³Pa、熔炼温度1510℃条件下进行熔炼，并保温1-3h；

待炉料全部融化后进行充分搅拌，将上述合金液体自然冷却至合金液体温度1270℃，再次加入与步骤中同样质量的稀土元素；

待合金液体温度降温至1152℃时进行充分搅拌，并在1154℃下加入精炼剂精炼除渣1min；

除渣处理后，将合金液体温度降至1150℃并保温20min，将炉温降至1140℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；在温度1130℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼10min；

将金属液浇入预热温度为1150℃的铸模内，以0.2mm/s的速度使金属液进行凝固成型，并依次对铸坯进行锻造、锯切、矫直、轧制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理；

前述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，步骤中锻造比为8；步骤中退火温度控制在390℃，保温时间为1.5h；步骤中轧制过程中的单道次轧制量为40%，总轧制量为50%；步骤中退火温度控制在350℃，保温时间为0.5h。

实施例2

将金属液浇入预热温度为1115℃的铸模内，以0.16mm/s的速度使金属液进行凝固成型，并依次对铸坯进行锻造、锯切、矫直、轧制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理；

前述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，步骤中锻造比为9；步骤中退火温度控制在360℃，保温时间为1.8h；步骤中轧制过程中的单道次轧制量为26%，总轧制量为65%；步骤中退火温度控制在320℃，保温时间为0.6h。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims

1.一种母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：按照各组分重量百分比为C：0.25-0.28%，Si：0.26-0.28%，Mn：1.0-1.2%，P：0.020-0.030%，Al：0.7-0.9%，Cr：0.35-0.45%，Ni：0.45-0.52%，Mo：0.15-0.22%，V：0.02-0.03%，W：0.05-0.10%，Zn：12-15%，其余为Cu和微量杂质进行配比，其中Al为百分比纯度99.999%的金属铝，Cu为百分比纯度99.9999%的金属铜，在真空度5.6×10^-3Pa-7.8×10^-3Pa、熔炼温度1510℃-1540℃条件下进行熔炼，并保温1-3h；向熔炼炉中投入稀土元素，所述稀土元素的总重量为上述合金材料的0.10-0.125%；所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；待炉料全部融化后进行充分搅拌，将上述合金液体自然冷却至合金液体温度1180℃-1270℃，再次加入与步骤中同样质量的稀土元素；待合金液体温度降温至1152℃-1154℃时进行充分搅拌，并在1152℃-1154℃下加入精炼剂精炼除渣1min-3min；除渣处理后，将合金液体温度降至1145-1150℃并保温20min-30min，将炉温降至1130-1140℃，再次加入与步骤中同样质量的稀土元素；在温度1130-1140℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min-10min；将金属液浇入预热温度为1150℃-1220℃的铸模内，以0.06-0.2mm/s的速度使金属液进行凝固成型，并依次对铸坯进行锻造、锯切、矫直、轧制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理。

2.根据权利要求1所述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：按照各组分重量百分比为C：0.25-0.28%，Si：0.26-0.28%，Mn：1.0-1.2%，P：0.020-0.030%，Al：0.7-0.9%，Cr：0.35-0.45%，Ni：0.45-0.52%，Mo：0.15-0.22%，V：0.02-0.03%，W：0.05-0.10%，Zn：12-15%，其余为Cu和微量杂质进行配比，其中Al为百分比纯度99.999%的金属铝，Cu为百分比纯度99.9999%的金属铜，在真空度5.6×10^-3Pa-7.8×10^- ³Pa、熔炼温度1510℃条件下进行熔炼，并保温1-3h；

向熔炼炉中投入稀土元素，稀土元素的总重量为上述合金材料的0.10-0.125%；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；待炉料全部融化后进行充分搅拌，将上述合金液体自然冷却至合金液体温度1270℃，再次加入与步骤中同样质量的稀土元素；待合金液体温度降温至1152℃时进行充分搅拌，并在1154℃下加入精炼剂精炼除渣1min；除渣处理后，将合金液体温度降至1150℃并保温20min，将炉温降至1140℃，再次加入与步骤中同样质量的稀土元素；在温度1130℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼10min；将金属液浇入预热温度为1150℃的铸模内，以0.2mm/s的速度使金属液进行凝固成型，并依次对铸坯进行锻造、锯切、矫直、轧制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理。

3.根据权利要求1或2所述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，其特征在于，步骤中锻造比为8-11。

4.根据权利要求1或2所述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，其特征在于，步骤中退火温度控制在300-390℃，保温时间为1.5-2h。

5.根据权利要求1或2所述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，其特征在于，步骤中轧制过程中的单道次轧制量为10%-40%，总轧制量为50%-70%。

6.根据权利要求1或2所述的母线槽用铜铝合金材料的处理工艺，其特征在于，步骤中退火温度控制在300-350℃，保温时间为0.5-1h。