CN108048687A - 一种铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法 - Google Patents

一种铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108048687A
CN108048687A CN201711322530.8A CN201711322530A CN108048687A CN 108048687 A CN108048687 A CN 108048687A CN 201711322530 A CN201711322530 A CN 201711322530A CN 108048687 A CN108048687 A CN 108048687A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zirconium
chromium
copper
wire rod
alloy wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711322530.8A
Other languages
English (en)
Inventor
苏谋
李伟
曹默
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XI'AN XIDIAN OPTICAL CABLE CO Ltd
China XD Electric Co Ltd
Xian Electric Manufacturing Corp
Original Assignee
XI'AN XIDIAN OPTICAL CABLE CO Ltd
Xian Electric Manufacturing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XI'AN XIDIAN OPTICAL CABLE CO Ltd, Xian Electric Manufacturing Corp filed Critical XI'AN XIDIAN OPTICAL CABLE CO Ltd
Priority to CN201711322530.8A priority Critical patent/CN108048687A/zh
Publication of CN108048687A publication Critical patent/CN108048687A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon

Abstract

本发明公开了一种铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法，线材材质选用金金属铜、金属铬、金属锆及工业镁粒，其合金化配比为：铬8‑15％、锆0.1‑1.2％、镁粒0.005‑0.1％，其余为铜；其制造工艺主要为真空熔铸、均匀化退火、扒皮及去头尾、挤压开坯(挤压棒材尺寸Φ20～Φ35mm)、轧制减径、多道次连续拉拔及中间时效去应力退火(气氛保护退火或真空退火，退火温度400℃～600℃，时间0.5h～4h)等主要工序组成。本发明兼具高的极限抗拉强度、高的导电率、导热性能好、可焊性优良、工艺适用性好、回弹性好、无污染等多种优点，可满足高性能电气装备、集成电路等的发展需要。

Description

一种铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法
技术领域
本发明属于GIS动连接用弹簧触指及集成电路用引线框架制造技术领域，涉及一种铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法。
背景技术
引线框架作为集成电路的芯片载体，除了需要具备高的强度、高的导热性能外，对材料还要求具有良好的钎焊性能、工艺性能、蚀刻性能、氧化膜粘接性能等。弹簧触指广泛应用于高中压开关、母线连接件、熔断器连接件、高电流连接件、固封极柱、高压电链尾端件、机械电子等等。随着电气设备、电气化装备的高速发展需求及环保要求，对弹簧触指所用丝材提出了更高的要求。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法。这种丝材兼具高的极限抗拉强度、高的导电率、导热性能好、可焊性优良、工艺适用性好、回弹性好、无污染等多种优点。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种铬锆铜镁四元合金线材，包括由以下质量百分数的原料制备而成：铬8-15％、锆0.1-1.2％、镁粒0.005-0.1％，其余为铜。
该线材的抗拉强度700Mpa～1.3Gpa，导电率为60～90％IACS，硬度为150～280HV0.1，软化温度为620℃以上。
所述的铜的纯度为99.95％，锆的纯度为99.4％，铬的纯度为99％，镁的纯度为99.8％。
该线材直径为Φ0.1mm～Φ3.5mm。
一种铬锆铜镁四元合金线材的制造方法，包括以下步骤：
向炉膛中加入铜及加入铜皮包裹的铬，在真空度为不大于6.67×10-2Pa的条件下，完全融化，炉膛温度保持1350℃～1450℃；再加入铜皮包裹的金属锆，炉膛温度保持1550℃～1650℃，保温融化；最后加入镁粒，保温融化后，降温至1250℃～1400℃浇铸成锭；然后在850℃～980℃进行均匀化退火，再依次进行扒皮及去头尾、挤压、轧制、多道次连续拉拔工序，最后在400℃～600℃进行中间时效去应力退火，制成线材成品。
加入镁粒保温时间为5～20min。
均匀化退火的时间为0.5h～4h。
中间去应力退火时间为0.5h～4h。
挤压工序中挤压棒材尺寸为Φ20～Φ35mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的铬锆铜镁四元合金线材材质选用金属铜、海绵锆、金属铬及工业镁粒，铬与锆在铜中的溶解度均随着温度的下降而急剧减少，因此可利用时效强化作用，从而获得高强度、硬度，同时时效过程析出的铬、锆，经过拉拔纤维化，使得母材兼具母材高导电率和导热性能；微量镁的加入不但可与铜形成Mg2Cu和MgCu2相，达到固溶强化效果，又对导电性能影响甚微，同时又可以在铬锆铜合金表面形成一层薄的、致密的与基体金属呈冶金结合的氧化膜，极大的提高合金高温抗氧化性能与耐热性。通过合理的合金化配比制备的线材兼具高的极限抗拉强度、高的导电率、导热性能好、可焊性优良、工艺适用性好、回弹性好、无污染等多种优点，可满足高性能电气装备、集成电路等的发展需要。该线材的极限抗拉强度可达1.3GPa、导电性可达78％ACS、硬度可达280HV0.1。
本发明的制造方法中，高强高导铬锆铜镁四元合金利用采用真空熔铸，中高频率电磁搅拌，使合金元素充分均匀分布于基体中，同时由于微量镁的加入，可迅速吸收炉膛微量氧元素，降低铬、锆烧损，材料利用率高、烧损小；所得铜合金材料无偏析、组织分部均匀，综合性能优良。本发明线材的成型加工工艺可靠、生产过程污染小，产品质量稳定可靠。
附图说明
图1为本发明的工艺流程简图；
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明。本发明的实施例仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
参考图1，本发明所述铬锆铜镁四元合金线材主要工艺为真空熔铸(将炉膛中加入铜及加入铜皮包裹的铬，在真空度为6.67×10-2Pa及以下的条件下，完全融化，炉膛温度保持1350℃～1450℃保温融化；再加入铜皮包裹的金属锆，炉膛温度维持1550℃～1650℃，保温融化；最后加入工业镁粒，保温5～20min后，降温至1250℃～1400℃浇铸成锭、均匀化退火(850℃～980℃，时间为0.5h～4h)、扒皮及去头尾、挤压(尺寸为Φ20～Φ35mm)、轧制、多道次连续拉拔及中间时效去应力退火(400℃～600℃，时间为0.5h～4h)的工序制成线材成品等主要工序组成。
本发明所述铬锆铜镁四元合金线材，所用材质主要铜(纯度99.95％)、铬(纯度99％)、锆(纯度99.4％)及工业镁粒(纯度99.8％)，其合金化配比按照质量百分数计为：铬8-15％、锆0.1-1.2％、镁粒0.005-0.1％，其余为铜。
实施例1
将铜(99.95％)、铬(99％)、锆(99.4％)及工业镁粒(99.8％)，其合金化配比为：铬8％、锆0.2％、工业镁粒0.005％，铜91.795％，依次通过真空熔铸(将炉膛中加入铜及加入铜皮包裹的铬，在真空度为6.67×10-2Pa及以下的条件下，完全融化，炉膛温度保持1350℃保温融化；再加入铜皮包裹的金属锆，炉膛温度维持1550℃，保温融化；最后加入工业镁粒，保温5min后，降温至1250℃浇铸成锭)、均匀化退火(850℃，时间为4h)、扒皮及去头尾、挤压(尺寸为Φ20)、轧制、多道次连续拉拔及中间时效去应力退火(400℃，时间为4h)的工序制成线材成品。
制备的线材测试表明，其具有高的极限抗拉强度(可达700MPa)、高的导电性(可达90％ACS、高的硬度(可达150HV0.1)。
实施例2
将铜(99.95％)、铬(99％)、锆(99.4％)及工业镁粒(99.8％)，其合金化配比为：铬10％、锆0.4％、工业镁粒0.02％，铜89.58％，依次通过真空熔铸(将炉膛中加入铜及加入铜皮包裹的铬，在真空度为6.67×10-2Pa及以下的条件下，完全融化，炉膛温度保持1400℃保温融化；再加入铜皮包裹的金属锆，炉膛温度维持1600℃，保温融化；最后加入工业镁粒，保温10min后，降温至1300℃浇铸成锭)、均匀化退火(900℃，时间为2h)、扒皮及去头尾、挤压(尺寸为Φ25mm)、轧制、多道次连续拉拔及中间时效去应力退火(500℃，时间为2h)的工序制成线材成品。
制备的线材测试表明，其具有高的极限抗拉强度(可达850MPa)、高的导电性(可达78％ACS、高的硬度(可达180HV0.1)。
实施例3
将铜(99.95％)、铬(99％)、锆(99.4％)及工业镁粒(99.8％)，其合金化配比为：铬12％、锆0.6％、工业镁粒0.08％，铜87.32％，依次通过真空熔铸(将炉膛中加入铜及加入铜皮包裹的铬，在真空度为6.67×10-2Pa及以下的条件下，完全融化，炉膛温度保持1420℃保温融化；再加入铜皮包裹的金属锆，炉膛温度维持1620℃，保温融化；最后加入工业镁粒，保温15min后，降温至1350℃浇铸成锭)、均匀化退火(950℃，时间为1.5h)、扒皮及去头尾、挤压(尺寸为Φ30mm)、轧制、多道次连续拉拔及中间时效去应力退火(450℃，时间为3h)的工序制成线材成品。
制备的线材测试表明，其具有高的极限抗拉强度(可达950MPa)、高的导电性(可达70％ACS、高的硬度(可达200HV0.1)。
实施例4
将铜(99.95％)、铬(99％)、锆(99.4％)及工业镁粒(99.8％)，其合金化配比为：铬15％、锆1.2％、工业镁粒0.1％，铜83.7％，依次通过真空熔铸(将炉膛中加入铜及加入铜皮包裹的铬，在真空度为6.67×10-2Pa及以下的条件下，完全融化，炉膛温度保持1450℃保温融化；再加入铜皮包裹的金属锆，炉膛温度维持1650℃，保温融化；最后加入工业镁粒，保温20min后，降温至1400℃浇铸成锭)、均匀化退火(980℃，时间为0.5h)、扒皮及去头尾、挤压(尺寸为Φ35mm)、轧制、多道次连续拉拔及中间时效去应力退火(600℃，时间为0.5h)的工序制成线材成品。
制备的线材测试表明，其具有高的极限抗拉强度(可达1.3GPa)、高的导电性(可达60％ACS、高的硬度(可达280HV0.1)。
实施例5
将铜(99.95％)、铬(99％)、锆(99.4％)及工业镁粒(99.8％)，其合金化配比为：铬8％、锆0.1％、工业镁粒0.1％，铜91.8％，依次通过真空熔铸(将炉膛中加入铜及加入铜皮包裹的铬，在真空度为6.67×10-2Pa及以下的条件下，完全融化，炉膛温度保持1420℃保温融化；再加入铜皮包裹的金属锆，炉膛温度维持1620℃，保温融化；最后加入工业镁粒，保温15min后，降温至1350℃浇铸成锭)、均匀化退火(950℃，时间为1.5h)、扒皮及去头尾、挤压(尺寸为Φ30mm)、轧制、多道次连续拉拔及中间时效去应力退火(450℃，时间为3h)的工序制成线材成品。
以上所述具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铬锆铜镁四元合金线材，其特征在于，包括由以下质量百分数的原料制备而成：铬8-15％、锆0.1-1.2％、镁粒0.005-0.1％，其余为铜。
2.根据权利要求1所述的铬锆铜镁四元合金线材，其特征在于：该线材的抗拉强度700Mpa～1.3Gpa，导电率为60～90％IACS，硬度为150～280HV0.1，软化温度为620℃以上。
3.根据权利要求1所述的铬锆铜镁四元合金线材，其特征在于：所述的铜的纯度为99.95％，锆的纯度为99.4％，铬的纯度为99％，镁的纯度为99.8％。
4.根据权利要求1所述的铬锆铜镁四元合金线材，其特征在于：该线材直径为Φ0.1mm～Φ3.5mm。
5.权利要求1至4任意一项所述的铬锆铜镁四元合金线材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
向炉膛中加入铜及加入铜皮包裹的铬，在真空度为不大于6.67×10-2Pa的条件下，完全融化，炉膛温度保持1350℃～1450℃；再加入铜皮包裹的金属锆，炉膛温度保持1550℃～1650℃，保温融化；最后加入镁粒，保温融化后，降温至1250℃～1400℃浇铸成锭；然后在850℃～980℃进行均匀化退火，再依次进行扒皮及去头尾、挤压、轧制、多道次连续拉拔工序，最后在400℃～600℃进行中间时效去应力退火，制成线材成品。
6.根据权利要求5所述的铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法，其特征在于：加入镁粒保温时间为5～20min。
7.根据权利要求5所述的铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法，其特征在于：均匀化退火的时间为0.5h～4h。
8.根据权利要求5所述的铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法，其特征在于：中间去应力退火时间为0.5h～4h。
9.根据权利要求5所述的铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法，其特征在于：挤压工序中挤压棒材尺寸为Φ20～Φ35mm。
CN201711322530.8A 2017-12-12 2017-12-12 一种铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法 Pending CN108048687A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711322530.8A CN108048687A (zh) 2017-12-12 2017-12-12 一种铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711322530.8A CN108048687A (zh) 2017-12-12 2017-12-12 一种铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108048687A true CN108048687A (zh) 2018-05-18

Family

ID=62131978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711322530.8A Pending CN108048687A (zh) 2017-12-12 2017-12-12 一种铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108048687A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108950271A (zh) * 2018-08-01 2018-12-07 西安西电电气研究院有限责任公司 一种铬锆铜合金及其制备方法
CN110904357A (zh) * 2019-12-17 2020-03-24 贵溪华泰铜业有限公司 一种异型铜管加工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07258804A (ja) * 1994-03-23 1995-10-09 Nikko Kinzoku Kk 電子機器用銅合金の製造方法
JPH1053824A (ja) * 1996-08-09 1998-02-24 Furukawa Electric Co Ltd:The 接点材用銅合金およびその製造方法
CN101113500A (zh) * 2007-07-31 2008-01-30 松尾有恒 铜合金以及由此合金组成的复合材料
CN106350697A (zh) * 2016-08-31 2017-01-25 中国西电集团公司 一种高强度高导电性稀土铬锆铜弹簧触指及其制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07258804A (ja) * 1994-03-23 1995-10-09 Nikko Kinzoku Kk 電子機器用銅合金の製造方法
JPH1053824A (ja) * 1996-08-09 1998-02-24 Furukawa Electric Co Ltd:The 接点材用銅合金およびその製造方法
CN101113500A (zh) * 2007-07-31 2008-01-30 松尾有恒 铜合金以及由此合金组成的复合材料
CN106350697A (zh) * 2016-08-31 2017-01-25 中国西电集团公司 一种高强度高导电性稀土铬锆铜弹簧触指及其制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108950271A (zh) * 2018-08-01 2018-12-07 西安西电电气研究院有限责任公司 一种铬锆铜合金及其制备方法
CN110904357A (zh) * 2019-12-17 2020-03-24 贵溪华泰铜业有限公司 一种异型铜管加工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109355525B (zh) 一种多尺度多元高强高导铜铬锆系合金材料及其制备方法
CN104946936B (zh) 一种架空导线用高导电率稀土硬铝单丝材料
CN101531149B (zh) 一种超长Cu-Cr-Zr合金接触线的制备方法
CN102912178B (zh) 一种高强高导稀土铜合金及其制备方法
CN106350697B (zh) 一种高强度高导电性稀土铬锆铜弹簧触指及其制造方法
CN106029930B (zh) 铜合金绞线及其制造方法、汽车用电线
US10801087B2 (en) High-strength and high-conductivity copper alloy and applications of alloy as material of contact line of high-speed railway allowing speed higher than 400 kilometers per hour
CN103382535B (zh) 一种高强、高导电、高延伸性铜合金及其制备方法
CN104988363B (zh) 一种稀土铝合金及其制备方法
CN103388090A (zh) 一种高强、高导电、高延伸性稀土铜合金及其制备方法
CN103131894B (zh) 一种高弹性高导电铜合金及其生产方法
EP2219193A1 (en) Conductor material for electronic device and electric wire for wiring using the same
CN104152760B (zh) 一种高电导率、高强度铝合金及其制备方法
TWI521073B (zh) Copper alloy plate, and with its high current with electronic components and thermal electronic components
CN111411256B (zh) 一种电子元器件用铜锆合金及其制备方法
CN106282646A (zh) 一种半导体焊接用铜线的加工方法
CN107794402A (zh) 一种高强高导铜合金线材的制备方法
CN109136636A (zh) 一种铜合金线材及其制备方法
CN108048687A (zh) 一种铬锆铜镁四元合金线材及其制造方法
CN106676319B (zh) 一种高强高导铜镁合金接触线及其制备方法
CN102888542A (zh) 一种铜铝合金导电体制备方法
CN103429770B (zh) 高强度、高导电性铜合金以及由其制得的电导体
CN105087999A (zh) 一种高强高导铜锆合金及其制备方法
CN101250644A (zh) 可用作引线框架材料的铜基合金及其制备方法
CN102041407B (zh) 一种高强度高导电性微硼铜合金材料及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 7, Tang Xing Road, Xi'an high tech Zone, Shaanxi Province

Applicant after: China Xidian Group Limited

Applicant after: Xi'an Xidian Optical Cable Co., Ltd.

Address before: No. 7, Tang Xing Road, Xi'an high tech Zone, Shaanxi Province

Applicant before: Xian Electric Manufacturing Corp.

Applicant before: Xi'an Xidian Optical Cable Co., Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180518