CN114934209A - 一种发电机转子导体用铜基合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发电机转子导体用铜基合金材料及其制备方法。所述的铜基合金材料各组分所占质量百分比为：Ni为1.2%‑2.2%，Al为3%‑4%，Co为0.8%‑1.5%，Zn为2%‑3%，Fe为1%‑1.5%，Zr为0.1%‑0.8%，其余为Cu，制备方法包括下述步骤，熔炼；连铸；深冷；加热锻造；退火。本发明工艺原料成本较低，制备方法较为简单，满足工厂生产实际工况要求，可以顺利制备出高强度、高导电性的新型铜合金材料，从而满足现代工业对铜合金高强度高导电性等高性能的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜基合金材料及其制备方法，尤其涉及一种发电机转子导体用铜基合金材料及其制备方法。
背景技术
铜及铜合金具有优良的物理、化学、力学和工艺性能特性，在电线电缆、电气仪表、化工、航空航天和机械加工等领域得到广泛应用。近年来，因其高强度、高导电、高导热及价格低廉等优点，铜合金己逐步替代铬铂合金及FeNi42合金，成为电气线路引线框架的主要材料。但是，铜合金的强度和导电性往往相互抑制，如何既获得高强度又具有高导电性的铜合金材料是当前研究的热点问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发电机转子导体用铜基合金材料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
本发明的技术方案是：一种发电机转子导体用铜基合金材料，所述的铜基合金材料各组分所占质量百分比为：Ni为1.2%-2.2%，Al为3%-4%，Co为0.8%-1.5%，Zn为2%-3%，Fe为1%-1.5%，Zr为0.1%-0.8%，其余为Cu。
一种发电机转子导体用铜基合金材料的制备方法，包括下述步骤，
S1熔炼；首先将Cu、Ni、Co、Zr材料一起投入熔炉内，进行第一次熔炼，熔炼温度控制在1000℃-1200℃；待熔体凝固后，向熔炉内再次投入Al、Fe、Zn材料，进行第二次熔炼，第二次熔炼的温度控制在1100℃-1350℃，得到铜基合金熔体；
S2连铸；对熔炼后得到的铜基合金熔体输送至连铸机内进行连铸操作，连铸的温度保持在700℃-900℃；
S3深冷；将连铸后的铜基合金置于封闭的无尘冷冻仓内，对铜基合金进行快速降温，冷冻仓内的温度控制在-80℃~-200℃，冷冻时间控制在4-8小时，结束冷冻后，将铜基合金置于封闭的无尘室内回温至室温；
S4加热锻造；将深冷后的铜基合金送至煅烧炉内锻造成型，得到铜基合金坯体；
S5退火；将铜基合金坯体置入退火炉内加热，并向退火炉内通入惰性气体作为保护，退火时间3-6小时后，自然冷却得到铜基合金材料。
优选地，所述的铜基合金材料各组分所占质量百分比为：Ni为1.8%，Al为3.5%，Co为1.2%，Zn为2.5%，Fe为1.5%，Zr为0.6%，其余为Cu。
本发明的有益效果是：原料成本较低，制备方法较为简单，满足工厂生产实际工况要求，可以顺利制备出高强度、高导电性的新型铜合金材料，从而满足现代工业对铜合金高强度高导电性等高性能的要求。
具体实施方式
实施例1
一种发电机转子导体用铜基合金材料，所述的铜基合金材料各组分所占质量百分比为：Ni为1.2%，Al为3%，Co为0.8%，Zn为2%，Fe为1%，Zr为0.1%，其余为Cu。
一种发电机转子导体用铜基合金材料的制备方法，包括下述步骤，
S1熔炼；首先将Cu、Ni、Co、Zr材料一起投入熔炉内，进行第一次熔炼，熔炼温度控制在1000℃；待熔体凝固后，向熔炉内再次投入Al、Fe、Zn材料，进行第二次熔炼，第二次熔炼的温度控制在1100℃，得到铜基合金熔体；
S2连铸；对熔炼后得到的铜基合金熔体输送至连铸机内进行连铸操作，连铸的温度保持在700℃；
S3深冷；将连铸后的铜基合金置于封闭的无尘冷冻仓内，对铜基合金进行快速降温，冷冻仓内的温度控制在-80℃，冷冻时间控制在8小时，结束冷冻后，将铜基合金置于封闭的无尘室内回温至室温；
S4加热锻造；将深冷后的铜基合金送至煅烧炉内锻造成型，得到铜基合金坯体；
S5退火；将铜基合金坯体置入退火炉内加热，并向退火炉内通入惰性气体作为保护，退火时间3小时后，自然冷却得到铜基合金材料。
实施例2
一种发电机转子导体用铜基合金材料，所述的铜基合金材料各组分所占质量百分比为：Ni为1.8%，Al为3.5%，Co为1.2%，Zn为2.5%，Fe为1.3%，Zr为0.5%，其余为Cu。
一种发电机转子导体用铜基合金材料的制备方法，包括下述步骤，
S1熔炼；首先将Cu、Ni、Co、Zr材料一起投入熔炉内，进行第一次熔炼，熔炼温度控制在1100℃；待熔体凝固后，向熔炉内再次投入Al、Fe、Zn材料，进行第二次熔炼，第二次熔炼的温度控制在1200℃，得到铜基合金熔体；
S2连铸；对熔炼后得到的铜基合金熔体输送至连铸机内进行连铸操作，连铸的温度保持在800℃；
S3深冷；将连铸后的铜基合金置于封闭的无尘冷冻仓内，对铜基合金进行快速降温，冷冻仓内的温度控制在-120℃，冷冻时间控制在6小时，结束冷冻后，将铜基合金置于封闭的无尘室内回温至室温；
S4加热锻造；将深冷后的铜基合金送至煅烧炉内锻造成型，得到铜基合金坯体；
S5退火；将铜基合金坯体置入退火炉内加热，并向退火炉内通入惰性气体作为保护，退火时间3-6小时后，自然冷却得到铜基合金材料。
实施例3
一种发电机转子导体用铜基合金材料，所述的铜基合金材料各组分所占质量百分比为：Ni为2.2%，Al为4%，Co为1.5%，Zn为3%，Fe为1.5%，Zr为0.8%，其余为Cu。
一种发电机转子导体用铜基合金材料的制备方法，包括下述步骤，
S1熔炼；首先将Cu、Ni、Co、Zr材料一起投入熔炉内，进行第一次熔炼，熔炼温度控制在1200℃；待熔体凝固后，向熔炉内再次投入Al、Fe、Zn材料，进行第二次熔炼，第二次熔炼的温度控制在1350℃，得到铜基合金熔体；
S2连铸；对熔炼后得到的铜基合金熔体输送至连铸机内进行连铸操作，连铸的温度保持在900℃；
S3深冷；将连铸后的铜基合金置于封闭的无尘冷冻仓内，对铜基合金进行快速降温，冷冻仓内的温度控制在-200℃，冷冻时间控制在4小时，结束冷冻后，将铜基合金置于封闭的无尘室内回温至室温；
S4加热锻造；将深冷后的铜基合金送至煅烧炉内锻造成型，得到铜基合金坯体；
S5退火；将铜基合金坯体置入退火炉内加热，并向退火炉内通入惰性气体作为保护，退火时间4.5小时后，自然冷却得到铜基合金材料。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种发电机转子导体用铜基合金材料，其特征在于：所述的铜基合金材料各组分所占质量百分比为：Ni为1.2%-2.2%，Al为3%-4%，Co为0.8%-1.5%，Zn为2%-3%，Fe为1%-1.5%，Zr为0.1%-0.8%，其余为Cu。
2.一种发电机转子导体用铜基合金材料的制备方法，其特征在于：包括下述步骤，
S1熔炼；首先将Cu、Ni、Co、Zr材料一起投入熔炉内，进行第一次熔炼，熔炼温度控制在1000℃-1200℃；待熔体凝固后，向熔炉内再次投入Al、Fe、Zn材料，进行第二次熔炼，第二次熔炼的温度控制在1100℃-1350℃，得到铜基合金熔体；
S2连铸；对熔炼后得到的铜基合金熔体输送至连铸机内进行连铸操作，连铸的温度保持在700℃-900℃；
S3深冷；将连铸后的铜基合金置于封闭的无尘冷冻仓内，对铜基合金进行快速降温，冷冻仓内的温度控制在-80℃~-200℃，冷冻时间控制在4-8小时，结束冷冻后，将铜基合金置于封闭的无尘室内回温至室温；
S4加热锻造；将深冷后的铜基合金送至煅烧炉内锻造成型，得到铜基合金坯体；
S5退火；将铜基合金坯体置入退火炉内加热，并向退火炉内通入惰性气体作为保护，退火时间3-6小时后，自然冷却得到铜基合金材料。
3.根据权利要求1所述的一种发电机转子导体用铜基合金材料，其特征在于：所述的铜基合金材料各组分所占质量百分比为：Ni为1.8%，Al为3.5%，Co为1.2%，Zn为2.5%，Fe为1.5%，Zr为0.6%，其余为Cu。
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| 王晓敏等, 哈尔滨工业大学出版社 * |
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