CN105543550A - 一种铜合金材料 - Google Patents

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钭青波
王超
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Abstract

一种铜合金材料，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有：2.1~2.5％的镍，0.2~0.3％的硅，0.06~0.07％的镧系稀土金属，其余为铜及不可避免的杂质。本发明的有益效果是：铜合金材料中加入镧系稀土金属，能够有效提高铜合金的电导率，因为在合金中镍和硅等的导电系数低于铜的导电系数，当加入镍和硅等材料后在减小导线直径后的通电容量降低，但当加入镧系稀土金属后，铜合金的电导率反而提高甚至超过铜的电导率，从而可以实现导线直径的减小。

Description

一种铜合金材料
技术领域
本发明属于金属材料领域，具体涉及一种用作导线的铜合金材料。
背景技术
目前日常生活中使用的导线，尤其是用于有移动或震动场所的导线以及电缆等，主要使用的是软铜线或其上镀有锡等的铜线绞合形成的捻线作为导体，该导体上覆盖有同心圆状的氯乙烯或胶联氯乙烯等绝缘体的电线。
近来对导线的耐久性、耐折性及导电性能的要求也越来越高。从节省能源的角度出发，减小电线导体的直径以减轻重量和节省材料，但以往的电线导体的通电容量是一定的，减小电线直径也就减小了通过容量的减小。并且电线导体直径的减小导致耐折性能下降，因此现有的电线已经无法满足这些要求。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明提供了一种用作导线的铜合金材料，该铜合金材料制成的导线具有很好的强度和电导率，使得在减小导线直径的情况下保证通电容量的同时也保证或提高耐折性能。
本发明通过以下技术方案实现。
一种铜合金材料，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有：2.1~2.5％的镍，0.2~0.3％的硅，0.06~0.07％的镧系稀土金属，其余为铜及不可避免的杂质。
进一步的，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比进一步包括有：0.7~0.8％的锡，0.11~0.12％的铬，0.6~0.7％的钴，0.05~0.06％的磷，0.1~0.13％的铁中的一种或多种组合。
进一步的，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比进一步包括有：0.06~0.08％的锰和0.13~0.16％的镁中的一种或两种组合。
进一步的，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比进一步包括有：0.65~0.75％的锌。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：铜合金材料中加入镧系稀土金属，能够有效提高铜合金的电导率，因为在合金中镍和硅等的导电系数低于铜的导电系数，当加入镍和硅等材料后在减小导线直径后的通电容量降低，但当加入镧系稀土金属后，铜合金的电导率反而提高甚至超过铜的电导率，从而可以实现导线直径的减小。
具体实施方式
以下通过具体实施例来对本发明进行详细说明。
在本发明中各组成成份均按重量百分比计量。
实施例1：一种铜合金材料，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有：2.1％的镍，0.2％的硅，0.06％的镧系稀土金属，其余为铜及不可避免的杂质；还包括0.8％的锡，0.12％的铬，0.7％的钴，0.06％的磷，0.13％的铁，0.08％的锰，0.16％的镁，0.75％的锌。
实施例2：一种铜合金材料，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有：2.5％的镍，0.3％的硅，0.07％的镧系稀土金属，其余为铜及不可避免的杂质；还包括0.7％的锡，0.11％的铬，0.6％的钴，0.05％的磷，0.1％的铁，0.06％的锰，0.13％的镁，0.65％的锌。
实施例3：一种铜合金材料，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有：2.3％的镍，0.2％的硅，0.06％的镧系稀土金属，其余为铜及不可避免的杂质；还包括0.75％的锡，0.11％的铬，0.06％的磷，0.13％的铁，0.14％的镁，0.7％的锌。
本发明中，镍和硅的加入为了提高铜合金的强度的元素，通过镍和硅在铜合金中形成硅镍析出物来提高铜合金的强度；镧系稀土金属的加入能够改变铜合金内部的晶体排列，提高电子的通过率能够提高铜合金的通电容量；锡、铁、铬、钴、磷元素中，磷能够增加铜合金材料的强度，但用量过多会影响铜合金材料的韧性。其它的几种元素能够增加铜合金材料强度的同时提高弯折耐久性能。
本发明中还可以选用镁和锰两种元素中的至少一种，这两种元素能够在防止加热脆化和改善热加工性能方面有很大的优势，有利于减少导线直径。在本发明中还可以选用元素锌，主要用于改善铜合金的热处理效果，在本发明中选用的量为0.65~0.75％。当用量过多时会影响铜合金的电导率。
本发明的实施例1~3中使用高频熔解炉将各组分熔解铸造铜坯，将铜坯在900℃下进行热挤压后立即粹火处理得到圆棒，然后冷拉得到线料，这些导线具有较高的电导率和较细的直径，能够满足市场的需求。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种铜合金材料，其特征在于，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有：2.1~2.5％的镍，0.2~0.3％的硅，0.06~0.07％的镧系稀土金属，其余为铜及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种铜合金材料，其特征在于，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比进一步包括有：0.7~0.8％的锡，0.11~0.12％的铬，0.6~0.7％的钴，0.05~0.06％的磷，0.1~0.13％的铁中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1或2所述的一种铜合金材料，其特征在于，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比进一步包括有：0.06~0.08％的锰和0.13~0.16％的镁中的一种或两种组合。
4.根据权利要求1或2所述的一种铜合金材料，其特征在于，所述铜合金材料的成份组成按重量百分比进一步包括有：0.65~0.75％的锌。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116121586A (zh) * 2022-12-16 2023-05-16 中国科学院金属研究所 一种Cu-Ni-Si-La合金板带及其短流程制备方法
CN117051285A (zh) * 2023-10-12 2023-11-14 中铝科学技术研究院有限公司 铜镍硅合金、其制备方法及应用

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