CN110788159A - 一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法 - Google Patents

一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法 Download PDF

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王鹏飞
梁明
徐晓燕
冯建情
段颖
李成山
张平祥
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Abstract

本发明公开了一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，该方法包括以下步骤：一、将铜棒装入不锈钢包套中并两端封焊；二、经热挤压得不锈钢/铜单芯复合棒材；三、进行多道次拉拔得不锈钢/铜单芯复合线材；四、依次进行矫直，定尺，截断，酸洗和烘干；五、集束组装得不锈钢/铜多芯复合体，然后依次重复封焊工艺、热挤压工艺和多道次拉拔工艺，再经规整，得不锈钢/铜多芯复合线材。本发明采用集束组装拉拔法并结合热挤压，利用不锈钢的优异物理化学特性，通过对加工工艺过程及参数的设计，使得不锈钢基体和铜芯丝同步协调变形能力大大增强，形成了良好的不锈钢/铜界面结合效果，提高了不锈钢/铜多芯复合线材的抗拉强度和导电性能。

Description

一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法
技术领域
本发明属于难熔金属高温防护技术领域，具体涉及一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法。
背景技术
高强高导铜基复合材料是集优良物理性能和力学性能为一身的有色金属材料，其中形变铜基复合材料是高强高导铜合金的研究热点和发展方向之一，如Cu-Ag、Cu-Nb、Cu-C、Cu-Zr以及Cu-Ta等复合材料相继被研究和制备出来，被广泛的用于高脉冲磁场导体材料、转换开关、电接触器、引线框架及电子器件等。随着铜基复合材料应用领域的不断拓宽及其消耗量的迅速增长，Cu基复合材料越来越受到人们的高度关注，但同时也出现了不少问题，无法满足实际应用要求。
不锈钢及其合金具有高密度、高熔点、抗氧化性、极耐腐蚀性(含少量杂质)、高抗拉强度和硬度的性能，同时又极富延展性，材料呈现出超塑性，越来越受到人们的重视。由于不锈钢不含铅，不生锈，不沾油，易于保养和清洗，因此不锈钢是作为基体材料的最佳选择。基于不锈钢的上述优异特性，人们希望通过制备出性能更加优异的不锈钢/铜合金材料，来替代目前使用的铜基复合材料，使得材料的应用范围更加广泛。因为随着高脉冲磁场和电磁武器的高速发展，对所需导体材料的性能要求将更高，如脉冲磁体的中线圈所需材料，不仅要求尺寸大，而且要求材料性能高，这是传统铜铌复合材料无法达到的，所以制备出性能更加优异的不锈钢/铜复合材料具有现实意义。
目前，高强高导Cu-Nb复合材料主要应用于高脉冲磁场，Cu-Nb复合材料发展到今天，从包套尺寸设计、芯丝变形方式等进行了一系列的优化，Nb芯丝为增强体，采用集束拉拔技术，通过多次复合、多道次拉拔及热处理技术获得连续纳米Nb纤维。经过几十年的发展，研究人员开展了全方位的实验，采用集束拉拔技术制备的Cu-Nb微观复合材料已经达到加工极限，性能很难再进一步提高，而且加工工艺复杂，工序繁杂，加工周期相对滞后，大大阻碍了新领域的拓展和应用，从而使得国家脉冲磁场中心的脉冲场强度无法再进一步突破。目前实现芯丝尺寸细化和界面相对增多是提升材料性能的必由之路。相比金属铌，不锈钢耐高温，耐腐蚀和抗氧化，极富延展性，呈现出超塑性，重要的是其有很高的强度和硬度，通过集束拉拔制备的不锈钢/铜复合材料芯丝更易细化，强度和导电性匹配良好，由于不锈钢的超塑特性，铜和不锈钢协调变形能力更好，因此制备出强度和导电性都很优异的不锈钢/铜复合材料具有重要的现实意义。随着高脉冲磁场和电磁武器等领域的快速发展，不锈钢/铜复合材料逐步替代Cu-Nb微观复合材料应用于高脉冲磁场，将成为一种必然的趋势，将极大的推动高脉冲磁场的飞速发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法。该方法采用集束组装拉拔法并结合热挤压制备不锈钢/铜多芯复合线材，利用不锈钢的优异物理化学特性，通过对加工工艺过程及参数的设计，使得不锈钢基体和铜芯丝同步协调变形能力大大增强，形成了良好的不锈钢/铜界面结合效果，提高了不锈钢/铜多芯复合线材的抗拉强度和导电性能，且两者匹配良好。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将铜棒竖直装入不锈钢包套中，然后采用真空电子束焊将装有铜棒的不锈钢包套两端封焊，得到不锈钢/铜单芯复合包套；
步骤二、将步骤一中得到的不锈钢/铜单芯复合包套进行热挤压，得到不锈钢/铜单芯复合棒材；
步骤三、对步骤二中得到的不锈钢/铜单芯复合棒进行多道次拉拔，得到横截面为正六边形的不锈钢/铜单芯复合线材；所述正六边形的对边距为2.0mm～4.0mm；
步骤四、将步骤三中得到的不锈钢/铜单芯复合线材依次进行矫直，定尺，截断，酸洗和烘干；
步骤五、将步骤四中经烘干后的不锈钢/铜单芯复合线材集束组装入不锈钢包套中得到不锈钢/铜多芯复合体，然后依次重复步骤一中所述封焊工艺、步骤二中所述热挤压工艺和步骤三中所述多道次拉拔工艺，再经规整，得到横截面为矩形的不锈钢/铜多芯复合线材；所述多道次拉拔过程中进行中间真空退火处理。
本发明采用集束组装拉拔法并结合热挤压制备以不锈钢为基体，铜为芯丝的不锈钢/铜多芯复合线材，利用不锈钢的优异物理化学特性，通过对加工工艺过程及参数的设计，使得不锈钢作为基体和铜芯丝同步协调变形能力大大增强，形成了良好的不锈钢/铜界面结合效果，从而不锈钢/铜多芯复合线材呈现出极高的抗腐蚀性、抗氧化性、匹配良好的抗拉强度和导电性能；另外，由于不锈钢/铜多芯复合线材中的不锈钢含有少量其他杂质(如高含量的Cr，以及Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素)，使得不锈钢/铜多芯复合线材呈现出传统Cu-Nb材料没有的独特性质如抗腐蚀性和抗氧化性，以及耐高温和高韧性，进一步提高了不锈钢/铜多芯复合线材的性能。
上述的一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述铜棒的直径为45mm～80mm，不锈钢包套的外径为60mm～100mm。该优选尺寸的铜棒和不锈钢包套有利于不锈钢与铜进行均匀协调的同步变形。
上述的一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述热挤压的参数为：温度600℃～750℃，保温时间3h～5h，挤压比8～12。该优选热挤压的参数保证了不锈钢/铜单芯复合棒材具有较佳的致密度，且芯丝细化明显，有利于后续拉拔的顺利进行，同时避免了挤压力过大导致不锈钢/铜单芯复合棒材发生严重的撕裂、错位等不良现象。
上述的一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，步骤五中所述经烘干后的不锈钢/铜单芯复合线材集束的根数不大于700。该优选的集束根数保证了芯丝变形均匀且细化明显，有效提高了不锈钢/铜多芯复合线材的性能，避免了芯丝数量过多导致后续拉拔过程中受理不均匀、甚至断芯现象的发生。
上述的一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述多道次拉拔的道次加工率小于15％。该优选的道次加工率避免了道次加工率过高导致拉拔力过大、变形困难导致芯丝断裂，保证了拉拔过程的顺利进行，又达到了芯丝细化的目的，缩短了加工周期。
上述的一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述多道次拉拔过程中当经拉拔后不锈钢/铜多芯复合体的直径为8mm～10mm进行中间真空退火处理，所述中间真空退火处理的真空度不超过5×10-4Pa，退火温度为600℃～700℃，保温时间为4h～6h。该优选的中间真空退火处理有效消除了加工硬化现象，保证了拉拔过程的顺利进行，同时保证了不锈钢/铜多芯复合线材的性能。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用集束组装拉拔法并结合热挤压制备以不锈钢为基体，铜为芯丝的不锈钢/铜多芯复合线材，利用不锈钢的优异物理化学特性，通过对加工工艺过程及参数的设计，使得不锈钢作为基体和铜芯丝同步协调变形能力大大增强，形成了良好的不锈钢/铜界面结合效果，提高了不锈钢/铜多芯复合线材的抗拉强度和导电性能，且两者匹配良好。
2、由于不锈钢极富延展性和超塑性，本发明制备的不锈钢/铜多芯复合线材相比传统Cu-Nb复合线材更易细化和塑性变形，减少了中间退火的次数，且由于不锈钢经塑性变形后的强化效果明显高于铌，本发明制备的不锈钢/铜多芯复合线材性能明显优于同尺寸的Cu-Nb复合线材，且加工周期缩短了一半，成本降低三分之一，提高了本发明方法的适用性。
3、本发明制备的不锈钢/铜多芯复合线材中的不锈钢含有少量其他杂质，使得不锈钢/铜多芯复合线材呈现出传统Cu-Nb材料没有的独特性质如抗腐蚀性和抗氧化性，以及耐高温和高韧性，进一步提高了不锈钢/铜多芯复合线材的性能。
4、由于不锈钢可以在-270℃～400℃的温度下长期安全工作，在上述温度范围内无论是高温还是低温，都不会析出有害物质，材料性能相当稳定，因此本发明的不锈钢/铜多芯复合线材相比传统Cu-Nb线材，其在高温和低温都可以应用，避免了铜作为基体在应用中表面处理时出现的问题，影响线材的使用，扩大了应用范围。
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
具体实施方式
本发明实施例1～实施例5中总真应变的计算公式为：总真应变η＝ln(A0/A)，A为最终不锈钢/铜多芯复合线材中铜芯丝的横截面积，A0为初始不锈钢/铜单芯复合棒的横截面积。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将直径为57mm的铜棒竖直装入外径为65.0mm、内径为60.0mm的不锈钢包套中，然后采用真空电子束焊将装有铜棒的不锈钢包套两端封焊，得到不锈钢/铜单芯复合包套；
步骤二、将步骤一中得到的不锈钢/铜单芯复合包套在温度为600℃的条件下保温3h，然后在6.5的挤压比下进行热挤压，得到直径为25.5mm的不锈钢/铜单芯复合棒材；
步骤三、对步骤二中得到的不锈钢/铜单芯复合棒进行多道次拉拔，得到横截面为正六边形的不锈钢/铜单芯复合线材；所述正六边形的对边距为2.5mm；所述多道次拉拔的道次加工率和对应采用的拉拔模依次为：15％(Φ23.51)、15％(Φ21.68)、15％(Φ19.99)、13％(Φ18.65)、13％(Φ17.40)、12％(Φ16.32)、12％(Φ15.31)、12％(Φ14.36)、10％(Φ13.62)、10％(Φ12.92)、10％(Φ12.26)、9％(Φ11.70)、9％(Φ11.16)、9％(Φ10.65)、9％(Φ10.16)、9％(Φ9.69)、8％(Φ9.29)、8％(Φ8.91)、8％(Φ8.55)、8％(Φ8.20)、8％(Φ7.87)、8％(Φ7.55)、8％(Φ7.24)、8％(Φ6.94)、8％(Φ6.66)、8％(Φ6.39)、8％(Φ6.13)、8％(Φ5.88)、7％(Φ5.67)、7％(Φ5.28)、7％(Φ5.09)、7％(Φ4.91)、7％(Φ4.74)、7％(Φ4.57)、7％(Φ4.41)、7％(Φ4.25)、7％(Φ4.1)、7％(Φ3.95)、7％(Φ3.81)、7％(Φ3.67)、7％(Φ3.54)、7％(Φ3.41)、7％(Φ3.29)、6％(Φ3.19)、6％(Φ3.09)、6％(Φ3.0)、6％(Φ2.91)、6％(Φ2.82)、5％(Φ2.75)、5％(Φ2.68)、5％(S2.5)，其中，Φ表示圆形拉拔模直径，S表示六方模对比距，单位均为mm；
步骤四、将步骤三中得到的不锈钢/铜单芯复合线材依次进行矫直、定尺和截断，然后放入体积浓度为30％的硝酸溶液中酸洗后烘干；
步骤五、将469根步骤四中经烘干后的不锈钢/铜单芯复合线材集束组装入外径为65.0mm，内径为60.0mm，长度为130mm的不锈钢包套中得到不锈钢/铜多芯复合体，然后依次重复步骤一中所述封焊工艺、步骤二中所述热挤压工艺和步骤三中所述多道次拉拔工艺，再经规整，得到横截面为矩形的不锈钢/铜多芯复合线材；所述多道次拉拔过程中在经拉拔后的不锈钢/铜多芯复合体的直径为9.29mm时进行中间真空退火处理；所述中间真空退火处理的真空度为5×10-4Pa，退火温度为650℃，保温时间为6h。
经检测，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的强度为623MPa，导电率为78％IACS；经计算，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的总真应变η为20～21；而传统相同尺寸的Cu-Nb多芯复合线材的强度为523MPa，导电率为70％IACS。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将直径为40mm的铜棒竖直装入外径为65.0mm、内径为60.0mm的不锈钢包套中，然后采用真空电子束焊将装有铜棒的不锈钢包套两端封焊，得到不锈钢/铜单芯复合包套；
步骤二、将步骤一中得到的不锈钢/铜单芯复合包套在温度为650℃的条件下保温4h，然后在7的挤压比下进行热挤压，得到直径为24.6mm的不锈钢/铜单芯复合棒材；
步骤三、对步骤二中得到的不锈钢/铜单芯复合棒进行多道次拉拔，得到横截面为正六边形的不锈钢/铜单芯复合线材；所述正六边形的对边距为3.0mm；所述多道次拉拔的道次加工率和对应采用的拉拔模依次为：15％(Φ22.68)、15％(Φ20.91)、15％(Φ19.28)、15％(Φ17.77)、15％(Φ16.38)、14％(Φ15.19)、14％(Φ14.09)、14％(Φ13.07)、13％(Φ12.19)、13％(Φ11.37)、12％(Φ10.67)、10％(Φ10.12)、9％(Φ9.65)、8％(Φ9.26)、8％(Φ8.88)、8％(Φ8.52)、8％(Φ8.17)、8％(Φ7.84)、8％(Φ7.52)、8％(Φ7.21)、7％(Φ6.95)、7％(Φ6.7)、7％(Φ6.46)、7％(Φ6.23)、7％(Φ6.01)、7％(Φ5.8)、7％(Φ5.59)、6％(Φ5.42)、6％(Φ5.25)、6％(Φ5.09)、6％(Φ4.93)、6％(Φ4.78)、6％(Φ4.63)、6％(Φ4.49)、6％(Φ4.35)、6％(Φ4.22)、6％(Φ4.09)、6％(Φ3.97)、6％(Φ3.85)、6％(Φ3.75)、5％(Φ3.66)、5％(Φ3.57)、5％(Φ3.48)、5％(Φ3.39)、5％(Φ3.3)、5％(Φ3.22)、5％(S3.0mm)，其中，Φ表示圆形拉拔模直径，S表示六方模对比距，单位均为mm；
步骤四、将步骤三中得到的不锈钢/铜单芯复合线材依次进行矫直、定尺和截断，然后放入体积浓度为30％的硝酸溶液中酸洗后烘干；
步骤五、将469根步骤四中经烘干后的不锈钢/铜单芯复合线材集束组装入外径为65.0mm，内径为60.0mm，长度为130mm的不锈钢包套中得到不锈钢/铜多芯复合体，然后依次重复步骤一中所述封焊工艺、步骤二中所述热挤压工艺和步骤三中所述多道次拉拔工艺，再经规整，得到横截面为矩形的不锈钢/铜多芯复合线材；所述多道次拉拔过程中在经拉拔后的不锈钢/铜多芯复合体的直径为9.26mm时进行中间真空退火处理；所述中间真空退火处理的真空度为5×10-4Pa，退火温度为600℃，保温时间为5h。
经检测，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的强度为587MPa，导电率为71％IACS；经计算，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的总真应变η为21～22。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将直径为57mm的铜棒竖直装入外径为65.0mm、内径为60.0mm的不锈钢包套中，然后采用真空电子束焊将装有铜棒的不锈钢包套两端封焊，得到不锈钢/铜单芯复合包套；
步骤二、将步骤一中得到的不锈钢/铜单芯复合包套在温度为650℃的条件下保温2.5h，然后在6的挤压比下进行热挤压，得到直径为26.5mm的不锈钢/铜单芯复合棒材；
步骤三、对步骤二中得到的不锈钢/铜单芯复合棒进行多道次拉拔，得到横截面为正六边形的不锈钢/铜单芯复合线材；所述正六边形的对边距为2.0mm；所述多道次拉拔的道次加工率和对应采用的拉拔模依次为：15％(Φ24.43)、15％(Φ22.52)、15％(Φ20.76)、15％(Φ19.14)、15％(Φ17.65)、15％(Φ16.27)、15％(Φ15)、14％(Φ13.91)、14％(Φ12.9)、13％(Φ12.03)、13％(Φ11.22)、10％(Φ10.64)、10％(Φ10)、8％(Φ9.59)、8％(Φ9.2)、8％(Φ8.82)、8％(Φ8.46)、8％(Φ8.11)、8％(Φ7.78)、8％(Φ7.46)、8％(Φ7.16)、8％(Φ6.87)、8％(Φ6.59)、8％(Φ6.32)、8％(Φ6.06)、8％(Φ5.81)、7％(Φ5.6)、7％(Φ5.4)、7％(Φ5.21)、7％(Φ5.02)、7％(Φ4.84)、7％(Φ4.68)、7％(Φ4.51)、7％(Φ4.35)、7％(Φ4.2)、7％(Φ4.05)、6％(Φ3.93)、6％(Φ3.81)、6％(Φ3.69)、6％(Φ3.58)、6％(Φ3.47)、6％(Φ3.36)、6％(Φ3.26)、6％(Φ3.16)、6％(Φ3.06)、6％(Φ2.97)、6％(Φ2.88)、5％(Φ2.81)、5％(Φ2.74)、5％(Φ2.67)、5％(Φ2.6)、5％(Φ2.53)、5％(Φ2.47)、5％(Φ2.41)、5％(Φ2.35)、5％(Φ2.29)、5％(Φ2.23)、5％(Φ2.17)、5％(S2.0)，其中，Φ表示圆形拉拔模直径，S表示六方模对比距，单位均为mm；
步骤四、将步骤三中得到的不锈钢/铜单芯复合线材依次进行矫直、定尺和截断，然后放入体积浓度为30％的硝酸溶液中酸洗后烘干；
步骤五、将469根步骤四中经烘干后的不锈钢/铜单芯复合线材集束组装入外径为65.0mm，内径为60.0mm，长度为130mm的不锈钢包套中得到不锈钢/铜多芯复合体，然后依次重复步骤一中所述封焊工艺、步骤二中所述热挤压工艺和步骤三中所述多道次拉拔工艺，再经规整，得到横截面为矩形的不锈钢/铜多芯复合线材；所述多道次拉拔过程中在经拉拔后的不锈钢/铜多芯复合体的直径为9.59mm时进行中间真空退火处理；所述中间真空退火处理的真空度为5×10-4Pa，退火温度为700℃，保温时间为3.5h。
经检测，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的强度为536MPa，导电率为70％IACS；经计算，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的总真应变η为22～23。
实施例4
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将直径为65mm的铜棒竖直装入外径为70.0mm、内径为67.0mm的不锈钢包套中，然后采用真空电子束焊将装有铜棒的不锈钢包套两端封焊，得到不锈钢/铜单芯复合包套；
步骤二、将步骤一中得到的不锈钢/铜单芯复合包套在温度为700℃的条件下保温4h，然后在6.5的挤压比下进行热挤压，得到直径为27.5mm的不锈钢/铜单芯复合棒材；
步骤三、对步骤二中得到的不锈钢/铜单芯复合棒进行多道次拉拔，得到横截面为正六边形的不锈钢/铜单芯复合线材；所述正六边形的对边距为2.5mm；所述多道次拉拔的道次加工率和对应采用的拉拔模依次为：15％(Φ25.35)、15％(Φ23.37)、15％(Φ21.55)、15％(Φ19.87)、13％(Φ18.53)、13％(Φ17.28)、12％(Φ16.21)、12％(Φ15.21)、12％(Φ14.27)、10％(Φ13.54)、10％(Φ12.85)、10％(Φ12.19)、9％(Φ11.63)、9％(Φ11.09)、9％(Φ10.58)、9％(Φ10.09)、9％(Φ9.63)、8％(Φ9.24)、8％(Φ8.86)、8％(Φ8.5)、8％(Φ8.15)、8％(Φ7.82)、8％(Φ7.5)、8％(Φ7.19)、8％(Φ6.9)、8％(Φ6.62)、8％(Φ6.35)、8％(Φ6.09)、7％(Φ5.88)、7％(Φ5.67)、7％(Φ5.47)、7％(Φ5.28)、7％(Φ5.09)、7％(Φ4.91)、7％(Φ4.74)、7％(Φ4.57)、7％(Φ4.41)、7％(Φ4.25)、7％(Φ4.1)、7％(Φ3.95)、7％(Φ3.81)、7％(Φ3.67)、7％(Φ3.54)、7％(Φ3.41)、7％(Φ3.29)、6％(Φ3.19)、6％(Φ3.09)、6％(Φ3.0)、6％(Φ2.91)、6％(Φ2.82)、5％(Φ2.75)、5％(Φ2.68)、5％(S2.5)，其中，Φ表示圆形拉拔模直径，S表示六方模对比距，单位均为mm；
步骤四、将步骤三中得到的不锈钢/铜单芯复合线材依次进行矫直、定尺和截断，然后放入体积浓度为30％的硝酸溶液中酸洗后烘干；
步骤五、将583根步骤四中经烘干后的不锈钢/铜单芯复合线材集束组装入外径为70.0mm，内径为67.0mm，长度为130mm的不锈钢包套中得到不锈钢/铜多芯复合体，然后依次重复步骤一中所述封焊工艺、步骤二中所述热挤压工艺和步骤三中所述多道次拉拔工艺，再经规整，得到横截面为矩形的不锈钢/铜多芯复合线材；所述多道次拉拔过程中在经拉拔后的不锈钢/铜多芯复合体的直径为8.86mm时进行中间真空退火处理；所述中间真空退火处理的真空度为5×10-4Pa，退火温度为700℃，保温时间为3h。
经检测，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的强度为647Pa，导电率为69％IACS；经计算，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的总真应变η为22～23。
实施例5
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将直径为78mm的铜棒竖直装入外径为100.0mm、内径为80.0mm的不锈钢包套中，然后采用真空电子束焊将装有铜棒的不锈钢包套两端封焊，得到不锈钢/铜单芯复合包套；
步骤二、将步骤一中得到的不锈钢/铜单芯复合包套在温度为700℃的条件下保温5h，然后在11.1的挤压比下进行热挤压，得到直径为30mm的不锈钢/铜单芯复合棒材；
步骤三、对步骤二中得到的不锈钢/铜单芯复合棒进行多道次拉拔，得到横截面为正六边形的不锈钢/铜单芯复合线材；所述正六边形的对边距为2.5mm；所述多道次拉拔的道次加工率和对应采用的拉拔模依次为：15％(Φ27.27)、15％(Φ25.35)、15％(Φ23.37)、15％(Φ21.55)、15％(Φ19.87)、13％(Φ18.53)、13％(Φ17.28)、12％(Φ16.21)、12％(Φ15.21)、12％(Φ14.27)、10％(Φ13.54)、10％(Φ12.85)、10％(Φ12.19)、9％(Φ11.63)、9％(Φ11.09)、9％(Φ10.58)、9％(Φ10.09)、9％(Φ9.63)、8％(Φ9.24)、8％(Φ8.86)、8％(Φ8.5)、8％(Φ8.15)、8％(Φ7.82)、8％(Φ7.5)、8％(Φ7.19)、8％(Φ6.9)、8％(Φ6.62)、8％(Φ6.35)、8％(Φ6.09)、7％(Φ5.88)、7％(Φ5.67)、7％(Φ5.47)、7％(Φ5.28)、7％(Φ5.09)、7％(Φ4.91)、7％(Φ4.74)、7％(Φ4.57)、7％(Φ4.41)、7％(Φ4.25)、7％(Φ4.1)、7％(Φ3.95)、7％(Φ3.81)、7％(Φ3.67)、7％(Φ3.54)、7％(Φ3.41)、7％(Φ3.29)、6％(Φ3.19)、6％(Φ3.09)、6％(Φ3.0)、6％(Φ2.91)、6％(Φ2.82)、5％(Φ2.75)、5％(Φ2.68)、5％(S2.5)，其中，Φ表示圆形拉拔模直径，S表示六方模对比距，单位均为mm；
步骤四、将步骤三中得到的不锈钢/铜单芯复合线材依次进行矫直、定尺和截断，然后放入体积浓度为30％的硝酸溶液中酸洗后烘干；
步骤五、将671根步骤四中经烘干后的不锈钢/铜单芯复合线材集束组装入外径为100.0mm，内径为80.0mm，长度为130mm的不锈钢包套中得到不锈钢/铜多芯复合体，然后依次重复步骤一中所述封焊工艺、步骤二中所述热挤压工艺和步骤三中所述多道次拉拔工艺，再经规整，得到横截面为矩形的不锈钢/铜多芯复合线材；所述多道次拉拔过程中在经拉拔后的不锈钢/铜多芯复合体的直径为8.86mm时进行中间真空退火处理；所述中间真空退火处理的真空度为5×10-4Pa，退火温度为700℃，保温时间为4h。
经检测，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的强度为712Pa，导电率为70％IACS；经计算，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的总真应变η为22～23。
实施例6
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将直径为45mm的铜棒竖直装入外径为60.0mm、内径为50.0mm的不锈钢包套中，然后采用真空电子束焊将装有铜棒的不锈钢包套两端封焊，得到不锈钢/铜单芯复合包套；
步骤二、将步骤一中得到的不锈钢/铜单芯复合包套在温度为750℃的条件下保温4h，然后在12的挤压比下进行热挤压，得到直径为17mm的不锈钢/铜单芯复合棒材；
步骤三、对步骤二中得到的不锈钢/铜单芯复合棒进行多道次拉拔，得到横截面为正六边形的不锈钢/铜单芯复合线材；所述正六边形的对边距为4.0mm；所述多道次拉拔的道次加工率和对应采用的拉拔模依次为12％(Φ16.21)、12％(Φ15.21)、12％(Φ14.27)、10％(Φ13.54)、10％(Φ12.85)、10％(Φ12.19)、9％(Φ11.63)、9％(Φ11.09)、9％(Φ10.58)、9％(Φ10.09)、9％(Φ9.63)、8％(Φ9.24)、8％(Φ8.86)、8％(Φ8.5)、9％(Φ8.0)、4％(Φ7.82)、8％(Φ7.5)、8％(Φ7.19)、8％(Φ6.9)、8％(Φ6.62)、8％(Φ6.35)、8％(Φ6.09)、7％(Φ5.88)、7％(Φ5.67)、7％(Φ5.47)、7％(Φ5.28)、7％(Φ5.09)、7％(Φ4.91)、7％(Φ4.74)、7％(Φ4.57)、7％(Φ4.41)、7％(Φ4.25)、7％(S4.0)，其中，Φ表示圆形拉拔模直径，S表示六方模对比距，单位均为mm；
步骤四、将步骤三中得到的不锈钢/铜单芯复合线材依次进行矫直、定尺和截断，然后放入体积浓度为30％的硝酸溶液中酸洗后烘干；
步骤五、将538根步骤四中经烘干后的不锈钢/铜单芯复合线材集束组装入外径为60.0mm，内径为50.0mm，长度为130mm的不锈钢包套中得到不锈钢/铜多芯复合体，然后依次重复步骤一中所述封焊工艺、步骤二中所述热挤压工艺和步骤三中所述多道次拉拔工艺，再经规整，得到横截面为矩形的不锈钢/铜多芯复合线材；所述多道次拉拔过程中在经拉拔后的不锈钢/铜多芯复合体的直径为8.0mm时进行中间真空退火处理；所述中间真空退火处理的真空度为4×10-4Pa，退火温度为700℃，保温时间为4h。
经检测，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的强度为628Pa，导电率为72％IACS；经计算，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的总真应变η为23～24。
实施例7
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将直径为80mm的铜棒竖直装入外径为100.0mm、内径为70.0mm的不锈钢包套中，然后采用真空电子束焊将装有铜棒的不锈钢包套两端封焊，得到不锈钢/铜单芯复合包套；
步骤二、将步骤一中得到的不锈钢/铜单芯复合包套在温度为750℃的条件下保温5h，然后在8的挤压比下进行热挤压，得到直径为35mm的不锈钢/铜单芯复合棒材；
步骤三、对步骤二中得到的不锈钢/铜单芯复合棒进行多道次拉拔，得到横截面为正六边形的不锈钢/铜单芯复合线材；所述正六边形的对边距为2.82mm；所述多道次拉拔的道次加工率和对应采用的拉拔模依次为：15％(Φ33.57)、15％(Φ31.45)、15％(Φ29.36)、15％(Φ27.27)、15％(Φ25.35)、15％(Φ23.37)、15％(Φ21.55)、15％(Φ19.87)、13％(Φ18.53)、13％(Φ17.28)、12％(Φ16.21)、12％(Φ15.21)、12％(Φ14.27)、10％(Φ13.54)、10％(Φ12.85)、10％(Φ12.19)、9％(Φ11.63)、9％(Φ11.09)、9％(Φ10.58)、9％(Φ10.09)、9％(Φ9.63)、8％(Φ9.24)、8％(Φ8.86)、8％(Φ8.5)、8％(Φ8.15)、8％(Φ7.82)、8％(Φ7.5)、8％(Φ7.19)、8％(Φ6.9)、8％(Φ6.62)、8％(Φ6.35)、8％(Φ6.09)、7％(Φ5.88)、7％(Φ5.67)、7％(Φ5.47)、7％(Φ5.28)、7％(Φ5.09)、7％(Φ4.91)、7％(Φ4.74)、7％(Φ4.57)、7％(Φ4.41)、7％(Φ4.25)、7％(Φ4.1)、7％(Φ3.95)、7％(Φ3.81)、7％(Φ3.67)、7％(Φ3.54)、7％(Φ3.41)、7％(Φ3.29)、6％(Φ3.19)、6％(Φ3.09)、6％(Φ3.0)、6％(Φ2.91)、6％(S2.82)，其中，Φ表示圆形拉拔模直径，S表示六方模对比距，单位均为mm；
步骤四、将步骤三中得到的不锈钢/铜单芯复合线材依次进行矫直、定尺和截断，然后放入体积浓度为30％的硝酸溶液中酸洗后烘干；
步骤五、将700根步骤四中经烘干后的不锈钢/铜单芯复合线材集束组装入外径为100.0mm，内径为70.0mm，长度为130mm的不锈钢包套中得到不锈钢/铜多芯复合体，然后依次重复步骤一中所述封焊工艺、步骤二中所述热挤压工艺和步骤三中所述多道次拉拔工艺，再经规整，得到横截面为矩形的不锈钢/铜多芯复合线材；所述多道次拉拔过程中在经拉拔后的不锈钢/铜多芯复合体的直径为9.24mm时进行中间真空退火处理；所述中间真空退火处理的真空度为4×10-4Pa，退火温度为750℃，保温时间为4h。
经检测，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的强度为935Pa，导电率为66％IACS；经计算，本实施例制备的不锈钢/铜多芯复合线材的总真应变η为24～25。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将铜棒竖直装入不锈钢包套中，然后采用真空电子束焊将装有铜棒的不锈钢包套两端封焊，得到不锈钢/铜单芯复合包套；
步骤二、将步骤一中得到的不锈钢/铜单芯复合包套进行热挤压，得到不锈钢/铜单芯复合棒材；
步骤三、对步骤二中得到的不锈钢/铜单芯复合棒进行多道次拉拔，得到横截面为正六边形的不锈钢/铜单芯复合线材；所述正六边形的对边距为2.0mm～4.0mm；
步骤四、将步骤三中得到的不锈钢/铜单芯复合线材依次进行矫直，定尺，截断，酸洗和烘干；
步骤五、将步骤四中经烘干后的不锈钢/铜单芯复合线材集束组装入不锈钢包套中得到不锈钢/铜多芯复合体，然后依次重复步骤一中所述封焊工艺、步骤二中所述热挤压工艺和步骤三中所述多道次拉拔工艺，再经规整，得到横截面为矩形的不锈钢/铜多芯复合线材；所述多道次拉拔过程中进行中间真空退火处理。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述铜棒的直径为45mm～80mm，不锈钢包套的外径为60mm～100mm。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述热挤压的参数为：温度600℃～750℃，保温时间3h～5h，挤压比8～12。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，步骤五中所述经烘干后的不锈钢/铜单芯复合线材集束的根数不大于700。
5.根据权利要求1所述的一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述多道次拉拔的道次加工率小于15％。
6.根据权利要求1所述的一种不锈钢/铜多芯复合线材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述多道次拉拔过程中当经拉拔后不锈钢/铜多芯复合体的直径为8mm～10mm进行中间真空退火处理，所述中间真空退火处理的真空度不超过5×10-4Pa，退火温度为600℃～700℃，保温时间为4h～6h。
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