CN106222477A - 一种电动汽车充电桩连接器用碲铜合金及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动汽车充电桩连接器用碲铜合金及其生产工艺，以高纯阴极铜、铜碲中间合金、铜铬中间合金、铜钴中间合金、铜铟中间合金、铜钇中间合金、铜锑中间合金、铜硒中间合金为原料，进行熔炼铸造，采用连续挤压或者热挤压的方法进行加工，然后通过固溶、冷轧、时效、拉拔等步骤，制备了强度高、导电率高的电动汽车充电桩连接器用碲铜合金。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属材料技术领域，尤其涉及电动汽车充电桩连接器用碲铜合金及其生产工艺。
背景技术
充电桩连接器是电动汽车充电过程中连接电动汽车和供电设备的最重要的部件。碲铜合金性能优越，具有优异的导电性、导热性、耐磨性和较高的强韧性、抗电蚀性和抗化学腐蚀性，并有银铜合金相当的抗电弧性能，且在冷热加工方面性能良好，易高速切削。这些优良的性能，使碲铜合金在电动汽车充电桩连接器极具应用价值。
中国专利CN200810147883.3提供了一种电气电力产业用碲铜合金材料及其制备方法，但是该发明提出的水平连铸、锯切等工艺，不能改善材料内部的铸造组织，力学性能不能适用于电动汽车充电桩连接器。中国专利CN 200310110909.4提供了一种高热导率的铜合金材料，该发明提出含有0.1~0.2%的碲含量，同时材料的导电率达到102.4%IACS，与高纯铜的导电率基本一致，只是强调了材料的导电性，在实际应用中很难达到预期的应用效果。
发明内容
针对上述的技术问题，本发明提供了一种电动汽车充电桩连接器用碲铜合金及其生产工艺。。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种电动汽车充电桩连接器用碲铜合金，其特征在于所述的碲铜合金按重量百分比为：碲含量为0.16-0.19%，铬含量为0.07-0.10%，钴含量为0.07-0.10%，铟含量为0.011-0.015%，钇含量为0.005-0.01%，锑含量为0.005-0.01%，硒含量为0.005-0.01%，氧含量小于0.0005%，铬、钴两元素总含量与碲含量重量百分比为一比一，钇含量与锑含量重量百分比为一比一，铟含量与钇含量重量百分比为二比一，（铜+碲+铬+钴+铟+钇+锑+硒）总含量大于99.99%。
所述的电动汽车充电桩连接器用碲铜合金的生产工艺包括以下步骤：
1）采用上引连铸技术生产铜杆或者半连续技术生产铸锭；
2）将铜杆或者铸锭进行均匀化退火，退火温度920℃，保温8小时；
3）采用连续挤压机组或者传统的卧式挤压机组挤压碲铜合金；
4）进行固溶处理，温度为950℃，保温1小时；
5）冷轧：将碲铜合金进行冷轧，冷轧总加工率为60～80%；
6）时效：将冷轧后的碲铜合金进行时效处理，温度为450℃，时间为5小时；
7）拉拔：将时效后的碲铜合金进行拉拔变形，总加工率50～60%。
采用上述技术方案，具有以下优势：
1. 采用微合金化技术，添加微量的铬、钴、铟、钇、锑、硒等，并优化了合金成分，工艺制备简单，材料性能优异。
2. 制备的碲铜合金的抗拉强度大于550MPa，延伸率不小于3%，导电率大于90%IACS，完全满足了电动汽车充电桩连接器的使用要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
1）上引连铸铜杆：以高纯阴极铜、铜碲中间合金、铜铬中间合金、铜钴中间合金、铜铟中间合金、铜钇中间合金、铜锑中间合金、铜硒中间合金为原料，在熔炼装置内熔炼、上引连续铸造，熔炼装置内覆盖有木炭和石墨磷片，采用牵引机组上引连续铸造铜杆；碲含量为0.18%，铬含量为0.09%，钴含量为0.09%，铟含量为0.012%，钇含量为0.006%，锑含量为0.006%，硒含量为0.01%，氧含量0.0002%，（铜+碲+铬+钴+铟+钇+锑+硒）总含量99.995%。
2）将上引铜杆进行均匀化退火，退火温度920℃，保温8小时；
3）将均匀化的铜杆为原料，采用连续挤压机组的成型装置挤压碲铜合金；
4）固溶：将连续挤压的坯料进行固溶处理，温度为950℃，保温1小时；
5）冷轧：将碲铜合金进行冷轧，冷轧总加工率为70%；
6）时效：将冷轧后的碲铜合金进行时效处理，温度为450℃，时间为5小时；
7）拉拔：将时效后的碲铜合金进行拉拔变形，总加工率55%。
实施例2
1）以高纯阴极铜、铜碲中间合金、铜铬中间合金、铜钴中间合金、铜铟中间合金、铜钇中间合金、铜锑中间合金、铜硒中间合金为原料，在熔炼装置内熔炼、铸造，熔炼温度为1250℃，铸造温度1215℃，熔炼装置内覆盖有木炭和石墨磷片，制备直径为200mm的铸锭；碲含量为0.18%，铬含量为0.09%，钴含量为0.09%，铟含量为0.012%，钇含量为0.006%，锑含量为0.006%，硒含量为0.01%，氧含量0.0002%，（铜+碲+铬+钴+铟+钇+锑+硒）总含量99.995%。
2）将铸锭进行均匀化退火，退火温度920℃，保温8小时；
3）热挤压：采用卧式挤压机组的挤压碲铜合金，挤压温度温度为900℃，挤压速度为10mm/s；
4）固溶：将热挤压的坯料进行固溶处理，温度为950℃，保温1小时；
5）冷轧：将碲铜合金进行冷轧，冷轧总加工率为70%；
6）时效：将冷轧后的碲铜合金进行时效处理，温度为450℃，时间为5小时；
7）拉拔：将时效后的碲铜合金进行拉拔变形，总加工率55%。
Claims (6)
1.一种电动汽车充电桩连接器用碲铜合金，其特征在于所述的碲铜合金各组分按重量百分比为：碲含量为0.16-0.19%，铬含量为0.07-0.10%，钴含量为0.07-0.10%，铟含量为0.011-0.015%，钇含量为0.005-0.01%，锑含量为0.005-0.01%，硒含量为0.005-0.01%，氧含量小于0.0005%，铬、钴两元素总含量与碲含量重量百分比为一比一，钇含量与锑含量重量百分比为一比一，铟含量与钇含量重量百分比为二比一，（铜+碲+铬+钴+铟+钇+锑+硒）总含量大于99.99%。
2.一种电动汽车充电桩连接器用碲铜合金生产工艺，其特征在于所述的生产工艺的具体步骤如下：
1）上引连铸铜杆：以高纯阴极铜、铜碲中间合金、铜铬中间合金、铜钴中间合金、铜铟中间合金、铜钇中间合金、铜锑中间合金、铜硒中间合金为原料，在熔炼装置内熔炼、上引连续铸造，熔炼装置内覆盖有木炭和石墨磷片，采用牵引机组上引连续铸造铜杆；
2）将上引铜杆进行均匀化退火，退火温度920℃，保温8小时；
3）将均匀化的铜杆为原料，采用连续挤压机组的成型装置挤压碲铜合金；
4）固溶：将连续挤压的坯料进行固溶处理，温度为950℃，保温1小时；
5）冷轧：将碲铜合金进行冷轧，冷轧总加工率为60～80%；
6）时效：将冷轧后的碲铜合金进行时效处理，温度为450℃，时间为5小时；
7）拉拔：将时效后的碲铜合金进行拉拔变形，总加工率50～60%。
3.一种电动汽车充电桩连接器用碲铜合金生产工艺，其特征在于所述的生产工艺的具体步骤如下：
1）以高纯阴极铜、铜碲中间合金、铜铬中间合金、铜钴中间合金、铜铟中间合金、铜钇中间合金、铜锑中间合金、铜硒中间合金为原料，在熔炼装置内熔炼、铸造，熔炼温度为1230～1250℃，铸造温度1205～1215℃，熔炼装置内覆盖有木炭和石墨磷片，制备直径为200mm的铸锭；
2）将铸锭进行均匀化退火，退火温度920℃，保温8小时；
3）热挤压：采用卧式挤压机组的挤压碲铜合金，挤压温度温度为900℃，挤压速度为10mm/s；
4）固溶：将热挤压的坯料进行固溶处理，温度为950℃，保温1小时；
5）冷轧：将碲铜合金进行冷轧，冷轧总加工率为60～80%；
6）时效：将冷轧后的碲铜合金进行时效处理，温度为450℃，时间为5小时；
7）拉拔：将时效后的碲铜合金进行拉拔变形，总加工率50～60%。
4.如权利要求1所述的一种电动汽车充电桩连接器用碲铜合金，其特征在于：所述的碲铜合金的抗拉强度大于550MPa，延伸率不小于3%，导电率大于90%IACS。
5.如权利要求2所述的一种电动汽车充电桩连接器用碲铜合金生产工艺，其特征在于：所述的上引连续铸造铜杆的直径为30mm，上引连续铸造铜杆的速度为200mm/min；所述的连续挤压机组的速度为5转/min，成型装置的温度为750～800℃，成型装置内的压力为1100～1500MPa。
6.如权利要求5所述的成型装置，其特征在于：成型装置的扩展比大于10，成型装置的挤压通道大于100mm。
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