CN116716511A - Cu-Fe合金线材及其制备方法 - Google Patents

Cu-Fe合金线材及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116716511A
CN116716511A CN202310976971.9A CN202310976971A CN116716511A CN 116716511 A CN116716511 A CN 116716511A CN 202310976971 A CN202310976971 A CN 202310976971A CN 116716511 A CN116716511 A CN 116716511A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
raw material
alloy wire
wire
preparation
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.)
Granted
Application number
CN202310976971.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116716511B (zh
Inventor
向朝建
陈忠平
娄花芬
张曦
杨春秀
莫永达
王苗苗
张姣
李腾飞
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.)
Chinalco Institute Of Science And Technology Co ltd
Original Assignee
Chinalco Institute Of Science And Technology Co ltd
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 Chinalco Institute Of Science And Technology Co ltd filed Critical Chinalco Institute Of Science And Technology Co ltd
Priority to CN202310976971.9A priority Critical patent/CN116716511B/zh
Publication of CN116716511A publication Critical patent/CN116716511A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116716511B publication Critical patent/CN116716511B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073Shielding materials
    • H05K9/0081Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding

Abstract

本发明提供了一种Cu‑Fe合金线材及其制备方法。按重量百分比计,Cu‑Fe合金线材包括Fe 7~12wt%,Ti 0.05~0.3wt%,Co 0.02~0.2wt%,Zr 0.03~0.15wt%,RE 0.02~0.3wt%,余量为Cu及不可避免的杂质,其中,RE为稀土元素,Ti、Co和Zr的重量之和≤0.5wt%;将Cu‑Fe合金线材的原料进行熔化、连铸、冷拉拔,得到Cu‑Fe合金线材。本发明在Cu‑Fe合金线材中针对特定的Cu‑Fe合金线材设计特定的制备方法,通过成分和工艺的协同改进,实现Cu‑Fe合金线材的强度和电磁屏蔽性能提升,制备工艺简单,成本低,易于操作,更适合工业化大生产。

Description

Cu-Fe合金线材及其制备方法
技术领域
本发明涉及电磁屏蔽材料技术领域,具体而言,涉及一种Cu-Fe合金线材及其制备方法。
背景技术
Cu-Fe合金(Fe含量5~50wt%)是一种高强中导电磁屏蔽材料,特点是高强度、高导热、高电磁屏蔽效能,目前主要应用于烙铁头、OLED背板、铜钢异种金属焊材、电磁屏蔽罩、无线充电、抑菌材料等领域。Cu-Fe合金线材可用于电磁屏蔽线、无人机高速电机用电磁屏蔽电线、机器人通讯控制线、射频线、编织电磁屏蔽网/带、高压电缆、医用抑菌材、焊接丝材等。在屏蔽散热性能方面,其导电性能是现有锌白铜的5倍以上,具有广泛替代现有体系铜合金的潜质,特别是它的宽频谱的电磁屏蔽性能,是其他铜合金无法比拟的。但是目前Cu-Fe合金熔铸过程中出现偏聚和晶粒粗大问题需要解决,线材的强度、导电导热、电磁屏蔽等性能有待进一步加强。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种Cu-Fe合金线材及其制备方法,以解决现有技术中Cu-Fe合金线的强度、导电性、导热性和电磁屏蔽性能不足的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种Cu-Fe合金线材的制备方法,按重量百分比计,Cu-Fe合金线材包括Fe 7~12wt%, Ti 0.05~0.3wt%,Co 0.02~0.2wt%,Zr 0.03~0.15wt%,RE 0.02~0.3wt%,余量为Cu及不可避免的杂质,其中,RE为稀土元素,Ti、Co和Zr的重量之和≤0.5wt%;制备方法包括以下步骤:步骤S1,将Cu-Fe合金线材的原料进行熔化,得到Cu-Fe合金熔体;步骤S2,将Cu-Fe合金熔体进行连铸,得到Cu-Fe合金杆坯;步骤S3,将Cu-Fe合金杆坯进行冷拉拔,得到Cu-Fe合金线材。
进一步地,按重量百分比计,Cu-Fe合金线材包括Fe 8~11wt%,Ti 0.05~0.3wt%,Co0.05~0.1wt%,Zr 0.05~0.12wt%,RE 0.06~0.2wt%,余量为Cu及不可避免的杂质,其中,Ti、Co和Zr的重量之和≤0.4wt%。
进一步地,RE包括Y、La、Ce和Pr的一种或多种;优选地,RE包括La、Ce和Pr,且La、Ce和Pr的重量比为(45~55):(35~45):(5~15)。
进一步地,步骤S1包括:将原料Cu在1310~1330℃进行熔化,然后加入原料Fe和原料Co,降温至1250~1300℃再加入原料Ti、原料Zr和原料RE,得到Cu-Fe合金熔体;优选地,原料Cu、原料Fe和原料Co均以纯金属片形式加入,原料Ti以Cu-Ti中间合金形式加入,原料Zr以Cu-Zr中间合金形式加入,原料RE以Cu-RE中间合金形式加入;优选地,Cu-Ti中间合金中Ti的重量百分含量为10wt%;Cu-Zr中间合金中Zr的重量百分含量为10wt%;和/或Cu-RE中间合金中RE的重量百分含量为5~15wt%;优选地,将Cu-RE中间合金分为两部分,分别为第一Cu-RE中间合金和第二Cu-RE中间合金,且两者重量比为1:2,将第一Cu-RE中间合金在原料Fe之前进行添加。
进一步地,步骤S2中,连铸的温度为1250~1300℃;优选地,使用电磁场辅助连铸。
进一步地,步骤S3包括:步骤S31,将Cu-Fe合金杆坯进行均匀化处理,得到Cu-Fe合金均匀化杆坯;步骤S32,将Cu-Fe合金均匀化杆坯进行孔型轧制,得到Cu-Fe合金线坯;步骤S33,将Cu-Fe合金线坯进行热处理,得到Cu-Fe合金热处理线坯; 步骤S34,将Cu-Fe合金热处理线坯进行冷拉拔,得到Cu-Fe合金线材。
进一步地,步骤S31中,均匀化处理的温度为900~950℃,时间为2~8h;和/或步骤S32中,孔型轧制的变形量≥75%,优选为85~95%。
进一步地,步骤S33中,热处理的温度为300~600℃,时间为1~6h;和/或步骤S34中,冷拉拔的总变形量≥90%,优选为95~99%。
根据本发明的另一方面,提供了一种Cu-Fe合金线材,由上述的制备方法得到。
进一步地,Cu-Fe合金线材的抗拉强度为580~750MPa,延伸率≥3%,电导率为50~62%IACS。
应用本发明的技术方案,在Cu-Fe合金线材中添加7~12wt%的Fe元素,可以实现Fe元素的完全固溶,和导电导热性和铁磁性的综合平衡;添加Ti、Co元素细化Cu-Fe合金中的Fe相的尺寸和分布的均匀性,促进Cu-Fe原位复合材料强度和导电率达到最佳匹配;添加Zr有效提高材料的强度和耐热性能;添加特定含量的稀土元素,可以与Ti、Co、Zr元素协同促进Fe相的细化。同时本发明针对特定的Cu-Fe合金线材设计特定的制备方法,通过成分和工艺的协同改进,实现Cu-Fe合金线材的强度和电磁屏蔽性能提升。本发明的制备工艺简单,成本低,易于操作,更适合工业化大生产。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明实施例1的Cu-Fe合金线材制备工艺流程图;
图2示出了根据本发明实施例1的Cu-Fe合金线材铸杆横截面组织SEM形貌图(500×);以及
图3示出了根据本发明实施例1的Cu-Fe合金线材铸杆横截面组织SEM形貌图(5000×)。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
正如本发明背景技术中所述,现有技术中存在Cu-Fe合金线的强度、导电性、导热性和电磁屏蔽性能不足的问题。为了解决上述问题,在本发明一种典型的实施方式中,提供了一种Cu-Fe合金线材的制备方法,按重量百分比计,Cu-Fe合金线材包括Fe 7~12wt%,Ti0.05~0.3wt%,Co 0.02~0.2wt%,Zr 0.03~0.15wt%,RE 0.02~0.3wt%,余量为Cu及不可避免的杂质,其中,RE为稀土元素,Ti、Co和Zr的重量之和≤0.5wt%;其中杂质包括但不限于Al、Sn、O、S、H等的一种或多种,杂质含量按照本领域常规含量进行控制即可。制备方法包括以下步骤:步骤S1,将Cu-Fe合金线材的原料进行熔化,覆盖剂为鳞片石墨或木炭,得到Cu-Fe合金熔体;步骤S2,将Cu-Fe合金熔体进行连铸,得到Cu-Fe合金杆坯;步骤S3,将Cu-Fe合金杆坯进行冷拉拔,得到Cu-Fe合金线材。
本发明在Cu-Fe合金线材中添加Fe元素含量范围为7~12wt%,该范围的选择有两个优点:一是该范围Fe元素含量在铜中的熔点较低,可以实现Fe元素的完全固溶,且不会因铜熔体温度过高而出现严重吸气,铸造时出现气孔;二是该范围Fe元素含量的Cu-Fe原位复合材料有较高的导电率,具有导电导热性和铁磁性的综合平衡,有助于实现高低频电磁场的宽频电磁屏蔽效果。
本发明在Cu-Fe合金线材中添加Ti、Co元素,通过形成FeTi化合物和CoTi化合物分布于Fe元素凝固前沿和枝晶间,有助于细化Cu-Fe合金中的Fe相的尺寸和分布的均匀性,同时Co 溶于Fe而不溶于Cu,有助于Fe相从铜基体中析出,促进Cu-Fe原位复合材料强度和导电率达到最佳匹配。
基于连铸工艺常用的下引或水平连铸炉体易于密封、因而有助于对易氧化元素的保护和熔化的特点,本发明在Cu-Fe合金线材中添加Zr元素进一步强化合金。Zr的加入可有效地提高材料的强度和耐热性能,对导电率的降低较小,但是Zr易氧化,当在高温设备中直接与空气接触时容易形成氧化杂质,限制了其在连铸以外制备方法中的应用。Zr添加量小于0.03wt%时不能充分提高强度,但超过0.15%时对合金强度的强化效应降低,且因远超过其固溶度而大幅增加其添加难度,恶化熔体,不利于下引或水平连铸杆坯的实施。
本发明在Cu-Fe合金线材中添加特定含量的稀土元素,可以与Ti、Co、Zr元素协同促进Fe相的细化,在制备过程中还能够降低熔体中的氧及其他夹杂,促进Fe元素的熔入。
本发明针对特定的Cu-Fe合金线材设计特定的制备方法,将Cu-Fe合金线材的原料进行熔化,得到Cu-Fe合金熔体进行连铸,得到Cu-Fe合金杆坯;然后将Cu-Fe合金杆坯进行冷拉拔,得到Cu-Fe合金线材。本发明通过成分和工艺的协同改进实现Cu-Fe合金线材的强度、导电导热性能和电磁屏蔽性能提升,制备工艺简单,成本低,易于操作,更适合工业化大生产。
出于使得本发明的材料强度与导电综合性能更加匹配的目的,在一种优选的实施方式中,按重量百分比计,Cu-Fe合金线材包括Fe 8~11wt%,Ti 0.05~0.3wt%,Co 0.05~0.1wt%,Zr 0.05~0.12wt%,RE 0.06~0.2wt%,余量为Cu及不可避免的杂质,其中,Ti、Co和Zr的重量之和≤0.4wt%。
在一种优选的实施方式中,RE包括Y、La、Ce和Pr的一种或多种;优选地,RE包括La、Ce和Pr,且La、Ce和Pr的重量比为(45~55):(35~45):(5~15),从而可以更好地实现稀土元素的快速熔入和在熔体中实现均匀化。
出于进一步确保添加的合金元素能够在熔体中实现完全熔化、避免过度氧化烧损的目的,在一种优选的实施方式中,步骤S1包括:将原料Cu在1310~1330℃进行熔化,避免过高熔化温度而导致熔体吸气,然后加入原料Fe和原料Co,降温至1250~1300℃再加入原料Ti、原料Zr和原料RE,得到Cu-Fe合金熔体。
优选地,原料Cu、原料Fe和原料Co均以纯金属片形式加入,原料Ti以Cu-Ti中间合金形式加入,原料Zr以Cu-Zr中间合金形式加入,原料RE以Cu-RE中间合金形式加入,从而可以更好地实现添加元素的快速熔化和分散均匀化。
出于进一步降低中间合金的成本和提升品质的目的,优选地,Cu-Ti中间合金中Ti的重量百分含量为10wt%;Cu-Zr中间合金中Zr的重量百分含量为10wt%;和/或Cu-RE中间合金中RE的重量百分含量为5~15wt%。
优选地,将Cu-RE中间合金分为两部分,分别为第一Cu-RE中间合金和第二Cu-RE中间合金,且两者重量比为1:2,将第一Cu-RE中间合金在原料Fe之前进行添加;其中第一Cu-RE中间合金可以更好地降低添加Fe原料时熔体中的氧及其他夹杂,促进Fe元素的熔入;第二Cu-RE中间合金可以与Ti、Co、Zr元素协同进一步细化Fe相,从而进一步提高合金的力学性能。
基于进一步避免铸杆产生气孔的理由,在一种优选的实施方式中,步骤S2中,连铸的温度为1250~1300℃;优选地,使用电磁场辅助铸造,可以进一步促进合金元素均匀分布。
在实际制备过程中,在一种优选的实施方式中,步骤S3包括:步骤S31,将Cu-Fe合金杆坯进行均匀化处理,得到元素进一步均匀分布的Cu-Fe合金均匀化杆坯;步骤S32,将Cu-Fe合金均匀化杆坯进行孔型轧制,得到更便于加工的Cu-Fe合金线坯;步骤S33,将Cu-Fe合金线坯进行热处理,得到Cu-Fe合金热处理线坯; 步骤S34,将Cu-Fe合金热处理线坯进行冷拉拔,得到所需Cu-Fe合金线材。其中,热处理工序和冷拉拔工序可根据需要选择一次或多次。
在一种优选的实施方式中,步骤S31中,均匀化处理的温度为900~950℃,时间为2~8h;从而可以使得铸杆内细小Fe相更充分回溶形成过饱和固溶体。和/或步骤S32中,孔型轧制的温度为室温20~30℃,变形量≥75%,优选为85~95%。从而可以实现Cu-Fe合金线材中Fe相的纤维化。
为了进一步促进Cu-Fe合金线坯过饱和固溶体析出,在一种优选的实施方式中,步骤S33中,热处理的温度为300~600℃,时间为1~6h;和/或步骤S34中,冷拉拔的总变形量≥90%,优选为95~99%,从而可以实现Cu-Fe合金线材强度和导电率的同步提升。
为了获得更优的纤维强化效果,根据成品尺寸与性能要求,冷拉拔的次数结合热处理需要可选择多次,相邻两次热处理间的总变形量控制在50~80%。
在本发明又一种典型的实施方式中,还提供了一种Cu-Fe合金线材,由本发明上述的制备方法得到,通过成分和工艺的协同改进,Cu-Fe合金线材的强度、导电导热性和电磁屏蔽性能均得到提升。
具体地,在一种优选的实施方式中,Cu-Fe合金线材的抗拉强度为580~750MPa,室温(20~30℃)延伸率≥3%,电导率为50~62%IACS。
典型的但非限定性的,按重量百分比计,Cu-Fe合金线材包括Fe 7 wt%、7.5wt%、8wt%、8.5wt%、9wt%、9.5wt%、10wt%、10.5 wt%、11 wt%、11.5 wt%、12wt%或其任意两个数值组成的范围值,Ti 0.05wt%、0.1wt%、0.15wt%、0.2wt%、0.25wt%、0.3wt%或其任意两个数值组成的范围值,Co 0.02wt%、0.05wt%、0.08wt%、0.1wt%、0.12wt%、0.15wt%、0.18wt%、0.2wt%或其任意两个数值组成的范围值,Zr 0.03 wt%、0.05 wt%、0.08 wt%、0.1 wt%、0.12 wt%、0.15wt%或其任意两个数值组成的范围值,RE 0.02wt%、0.06wt%、0.1wt%、0.15wt%、0.2wt%、0.25wt%、0.3wt%或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的,按重量百分比计,Cu-Fe合金线材中Ti、Co和Zr的重量之和为0.1 wt%、0.15 wt%、0.2 wt%、0.25 wt%、0.3 wt%、0.35 wt%、0.4 wt%、0.45 wt%、0.5wt%或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的,步骤S31中,均匀化处理的温度为900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃或其任意两个数值组成的范围值,时间为2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的,步骤S32中,孔型轧制的变形量为75%、80%、85%、90%、95%或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的,步骤S33中,热处理的温度为300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃或其任意两个数值组成的范围值,时间为1h、2h、3h、4h、5h、6h或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的,步骤S34中,冷拉拔的总变形量90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或其任意两个数值组成的范围值。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
如无特殊说明,以下实施例和对比例的Cu-Fe合金线材成分见表1,工艺参数见表2。
实施例1
制备工艺流程图见图1。
稀土RE原料使用Cu-5wt%RE中间合金,其中RE包括50 wt% La,40 wt% Ce和10 wt%Pr,按照第一Cu-RE中间合金:第二Cu-RE中间合金重量比=1:2分为两部分。
(1)将Cu金属片装入熔炼装置进行熔化,先升温至1330℃熔化,加入第一Cu-RE中间合金,然后加入Fe金属片、Co金属片进一步熔化,降温至1300℃以下后再添加Cu-10wt%Ti、Cu-10wt%Zr中间合金和第二Cu-RE中间合金进一步熔化,得到Cu-Fe合金熔体;使用覆盖剂加速熔化,覆盖剂为鳞片石墨;
(2)在外加磁场辅助下,将成分达标的Cu-Fe合金熔体在1250℃温度下进行上引连铸,得到Cu-Fe合金杆坯;
(3)将Cu-Fe合金杆坯加热进行均匀化处理,加热温度为900℃,保温时间为7h,得到Cu-Fe合金均匀化杆坯;
(4)将Cu-Fe合金均匀化杆坯进行孔型轧制,变形量95%,得到Cu-Fe合金线坯;
(5)将Cu-Fe合金线坯进行热处理,温度为350℃,时间为6h,得到Cu-Fe合金热处理线坯;
(6)冷拉拔:将Cu-Fe合金热处理线坯进行冷拉拔,变形量为98%;
(7)经过交替进行的3次的冷拉拔和2次的热处理,最后一次冷拉拔后得到直径φ0.08mm的Cu-Fe合金线材。
实施例2
与实施例1的区别在于,稀土RE原料使用Cu-10wt%RE中间合金,制备得到直径φ0.1mm的Cu-Fe合金线材;Cu-Fe合金线材的成分和制备工艺参数不同。
实施例3
与实施例1的区别在于,稀土RE原料使用Cu-10wt%RE中间合金,制备得到直径φ0.1mm的Cu-Fe合金线材;Cu-Fe合金线材的成分和制备工艺参数不同。
实施例4
与实施例1的区别在于,稀土RE原料使用Cu-10wt%RE中间合金,制备得到直径φ0.12mm的Cu-Fe合金线材;Cu-Fe合金线材的成分和制备工艺参数不同。
实施例5
与实施例1的区别在于,稀土RE原料使用Cu-10wt%RE中间合金,制备得到直径φ0.15mm的Cu-Fe合金线材;Cu-Fe合金线材的成分和制备工艺参数不同。
实施例6至9
与实施例1的区别在于,Cu-Fe合金线材的成分不同。
实施例10至12
与实施例1的区别在于,Cu-Fe合金线材的制备工艺参数不同。
对比例1
与实施例1的区别在于,制备得到直径φ0.08mm的Cu-Fe合金线材;Cu-Fe合金线材的成分和制备工艺参数不同。
对比例2
实施例1的区别在于,制备得到直径φ0.15mm的Cu-Fe合金线材;Cu-Fe合金线材的成分和制备工艺参数不同。
对比例3至6
与实施例1的区别在于,Cu-Fe合金线材的成分不同。
实施例1的Cu-Fe合金线材铸杆横截面组织SEM形貌图(500×)见图2,Cu-Fe合金线材铸坯横截面组织SEM形貌图(5000×)见图3,图3中的A为含稀土化合物,图3中的B为FeTi/CoTi化合物。
上述实施例和对比例的Cu-Fe合金线材主要性能测试结果见表3。
测试方法:
抗拉强度:基于GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》制样和测定。
延伸率:基于GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》制样和测定。
维氏硬度:基于GB/T 4340.1-2009《金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法》测定。
电导率:基于GB/T 32791-2016《铜及铜合金导电率涡流测试方法》测试。
由上可知,与对比例相比,本发明各实施例在Cu-Fe合金线材中添加7~12wt%的Fe元素,可以实现Fe元素的完全固溶,和导电导热性和铁磁性的综合平衡;添加Ti、Co元素细化Cu-Fe合金中的Fe相的尺寸和分布的均匀性,促进Cu-Fe原位复合材料强度和导电率达到最佳匹配;添加Zr有效提高材料的强度和耐热性能;添加特定含量的稀土元素,可以与Ti、Co、Zr元素协同促进Fe相的细化。同时本发明针对特定的Cu-Fe合金线材设计特定的制备方法,通过成分和工艺的协同改进,实现Cu-Fe合金线材的强度和电磁屏蔽性能提升。本发明的制备工艺简单,成本低,易于操作,更适合工业化大生产。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种Cu-Fe合金线材的制备方法,其特征在于,按重量百分比计,所述Cu-Fe合金线材包括Fe 7~12wt%,Ti 0.05~0.3wt%,Co 0.02~0.2wt%,Zr 0.03~0.15wt%,RE 0.02~0.3wt%,余量为Cu及不可避免的杂质,其中,RE为稀土元素,Ti、Co和Zr的重量之和≤0.5wt%;所述制备方法包括以下步骤:
步骤S1,将所述Cu-Fe合金线材的原料进行熔化,得到Cu-Fe合金熔体;
步骤S2,将所述Cu-Fe合金熔体进行连铸,得到Cu-Fe合金杆坯;
步骤S3,将所述Cu-Fe合金杆坯进行冷拉拔,得到所述Cu-Fe合金线材。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,按重量百分比计,所述Cu-Fe合金线材包括Fe 8~11wt%,Ti 0.05~0.3wt%,Co 0.05~0.1wt%,Zr 0.05~0.12wt%,RE 0.06~0.2wt%,余量为Cu及不可避免的杂质,其中,Ti、Co和Zr的重量之和≤0.4wt%。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,RE包括Y、La、Ce和Pr的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,RE包括La、Ce和Pr,且La、Ce和Pr的重量比为(45~55):(35~45):(5~15)。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1包括:将原料Cu在1310~1330℃进行熔化,然后加入原料Fe和原料Co,降温至1250~1300℃再加入原料Ti、原料Zr和原料RE,得到所述Cu-Fe合金熔体;和/或
所述原料Cu、所述原料Fe和所述原料Co均以纯金属片形式加入,所述原料Ti以Cu-Ti中间合金形式加入,所述原料Zr以Cu-Zr中间合金形式加入,所述原料RE以Cu-RE中间合金形式加入;和/或
所述Cu-Ti中间合金中Ti的重量百分含量为10wt%;所述Cu-Zr中间合金中Zr的重量百分含量为10wt%;和/或所述Cu-RE中间合金中RE的重量百分含量为5~15wt%;和/或
将所述Cu-RE中间合金分为两部分,分别为第一Cu-RE中间合金和第二Cu-RE中间合金,且两者重量比为1:2,将所述第一Cu-RE中间合金在所述原料Fe之前进行添加。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,
所述连铸的温度为1250~1300℃。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S3包括:
步骤S31,将所述Cu-Fe合金杆坯进行均匀化处理,得到Cu-Fe合金均匀化杆坯;
步骤S32,将所述Cu-Fe合金均匀化杆坯进行孔型轧制,得到Cu-Fe合金线坯;
步骤S33,将所述Cu-Fe合金线坯进行热处理,得到Cu-Fe合金热处理线坯;
步骤S34,将所述Cu-Fe合金热处理线坯进行所述冷拉拔,得到所述Cu-Fe合金线材。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,
所述步骤S31中,所述均匀化处理的温度为900~950℃,时间为2~8h;和/或
所述步骤S32中,所述孔型轧制的变形量≥75%。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,
所述步骤S33中,所述热处理的温度为300~600℃,时间为1~6h;和/或
所述步骤S34中,所述冷拉拔的总变形量≥90%。
10.一种Cu-Fe合金线材,其特征在于,由权利要求1至9中任一项所述的制备方法得到。
11.根据权利要求10所述的Cu-Fe合金线材,其特征在于,所述Cu-Fe合金线材的抗拉强度为580~750MPa,延伸率≥3%,电导率为50~62%IACS。
CN202310976971.9A 2023-08-04 2023-08-04 Cu-Fe合金线材及其制备方法 Active CN116716511B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310976971.9A CN116716511B (zh) 2023-08-04 2023-08-04 Cu-Fe合金线材及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310976971.9A CN116716511B (zh) 2023-08-04 2023-08-04 Cu-Fe合金线材及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116716511A true CN116716511A (zh) 2023-09-08
CN116716511B CN116716511B (zh) 2023-10-31

Family

ID=87875508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310976971.9A Active CN116716511B (zh) 2023-08-04 2023-08-04 Cu-Fe合金线材及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116716511B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5118470A (en) * 1987-06-25 1992-06-02 The Furukawa Electric Co., Ltd. Fine copper wire for electronic instruments and method of manufacturing the same
CN104988350A (zh) * 2015-07-30 2015-10-21 张连仲 一种高延展性铜铁合金及其制备方法和铜铁合金丝材
CN106222479A (zh) * 2016-08-29 2016-12-14 芜湖楚江合金铜材有限公司 一种复合高强度铜合金线材及其制备方法
CN110396619A (zh) * 2019-08-08 2019-11-01 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 一种铜铁合金线材及其制备方法
CN113088750A (zh) * 2021-03-19 2021-07-09 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 一种铜铁合金线材及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5118470A (en) * 1987-06-25 1992-06-02 The Furukawa Electric Co., Ltd. Fine copper wire for electronic instruments and method of manufacturing the same
CN104988350A (zh) * 2015-07-30 2015-10-21 张连仲 一种高延展性铜铁合金及其制备方法和铜铁合金丝材
CN106222479A (zh) * 2016-08-29 2016-12-14 芜湖楚江合金铜材有限公司 一种复合高强度铜合金线材及其制备方法
CN110396619A (zh) * 2019-08-08 2019-11-01 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 一种铜铁合金线材及其制备方法
CN113088750A (zh) * 2021-03-19 2021-07-09 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 一种铜铁合金线材及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116716511B (zh) 2023-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9476109B2 (en) Cu—Ni—Si—Co copper alloy for electronic material and process for producing same
CN103898425B (zh) 一种适用于Cu-Cr-Zr系合金线材的复合形变热处理方法
CN110872657B (zh) 一种熔铸法制备的高性能铜合金
CN102021444B (zh) 一种高导电耐热铝合金导线及其制备方法
CN105063433A (zh) 一种高导耐热铝合金单丝及其制备方法
CN111549253B (zh) 一种稀土铜铁合金及制备方法和应用
CN112195360B (zh) 一种超高张力稀土铜银合金超微细电子线材的制备方法
CN110484768B (zh) 一种高强高导耐热的铜铬系合金材料及其制备工艺
CN105734353A (zh) 一种轻质高导耐热铝导线及其制备方法
CN109295346B (zh) 一种高导电率的柔软铝合金及其制备方法和应用
US11851735B2 (en) High-strength and ductile multicomponent precision resistance alloys and fabrication methods thereof
CN110004320B (zh) 一种高强高导Cu-Ag-Sc合金及其制备方法
CN104911408A (zh) 一种硬铝导线单丝及其制备方法
CN116716511B (zh) Cu-Fe合金线材及其制备方法
CN110819853A (zh) 一种高导电率软铝单丝及其制备方法
CN105441736A (zh) 一种超高压专用复合铝合金导线
CN116694953B (zh) 电磁屏蔽用铜合金板带及其制备方法
JP2012188709A (ja) 高強度高導電性二相銅合金及びその製造方法
CN114990376B (zh) 一种三元高强高导铜合金及其制备方法
CN114540657B (zh) 一种具有宽频电磁屏蔽的稀土铜合金材料及其制备方法
CN114959351B (zh) 一种铜银合金线材及其制备方法与应用
CN115464406B (zh) 一种高强高导CuCr铜中间合金及其制备方法
KR102449499B1 (ko) 고인장 고연성 동철합금 및 이의 제조방법
CN117926048A (zh) 一种内生纤维增强铜银合金板材的制备方法和应用
CN116162820A (zh) 一种高强度高导电率Cu-Ag-Sn合金及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant