CN116970836B - 一种高强碲铜合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强碲铜合金材料及其制备方法，一种高强碲铜合金材料，其特征在于：该高强碲铜合金材料的组成为：Te：0.72～0.92wt.％，Fe：0.05～0.12wt.％，P≤0.01wt.％，O≤10ppm，余量为Cu。与现有技术相比，本发明采用的合金化元素Fe较稳定，不易氧化和烧损，作为合金成分使得合金更加稳定，相对于传统碲铜合金材料其综合性能更加优异。
Description
技术领域
本发明涉及铜合金材料技术领域，具体涉及一种高强碲铜合金材料及其制备方法。
背景技术
碲铜(C14500)合金材料具备良好的抗电弧烧蚀性能、导电性以及良好的切削性能，广泛应用于新能源汽车连接器、汽车充电桩、精密电子电器元器件，高级机电零件等，随着工业技术的飞速发展，对碲铜合金材料的性能提出了更高的要求。
关于碲铜合金力学性能改善方面，大多采用添加第三、第四组元微合金化元素配合形变热处理技术，添加第三、第四组元微合金化元素配合合理的形变热处理制度可以达到提高碲铜合金综合性能的效果，但这些合金化元素性质较为活泼，如Mg、Cr、Zr、稀土等，与氧的亲和力强，非常容易氧化和烧损，污染熔体，破坏合金的性能和质量，因此该类元素的添加基本依靠真空条件，或者对覆盖剂、精炼剂等的要求较高，导致操作要求高，生产成本、能耗、铸锭尺寸受限，因此，需要对现有的碲铜合金材料及制备方法作进一步的改进。比如：
中国发明专利《接触网导线用铜合金材料》，其专利号为ZL02133772.1(授权公告号为CN1410569B)公开了一种接触网导线用铜合金，成分为Te：0.1～1.2，Mg：0.2～1.3、Li：0.02～0.50，Cu余量，经热挤压或热轧、冷拔或冷轧制，再结晶退火后，该发明的合金的强度可达523～576MPa，伸长率可达8～11％，但导电性能一般，导电率低于76％IACS。
又如，中国发明专利申请《一种多元复合微合金化的高强高导铜合金及其制备》，其专利申请号为CN200910303691.1(申请公布号为CN101629254A)开发了一种用微量铬、锆和碲复合微合金化的高强高导铜合金，成分为Cr：0.2～0.8、Zr：0.1～0.3、Te：0.1～0.5，余量Cu。经轧制和热处理，导电率92％IACS，但力学性能较低，抗拉强度为500MPa。
又如，中国发明专利《一种电动汽车充电桩连接器用碲铜合金及其生产工艺》，其专利号为ZL201610698759.0(授权公告号为CN106222477B)公开了一种碲铜合金应用于汽车充电桩连接器，化学成分为：Te：0.16～0.19，Cr：0.07～0.10，Co：0.07～0.10，Y：0.005～0.01，Sn：0.005～0.01，氧含量小于0.0005％。合金经过固溶、冷轧、时效、拉拔等工艺步骤，制备的产品力学、电学性能优异，抗拉强度超过550MPa，导电率大于90％IACS，伸长率约3％，但其中改善合金抗高温稳定性的元素Cr、Co、Y的含量较低(Cr：0.07～0.10，Co：0.07～0.10，Y：0.005～0.01)，极限固溶度下Cu-(Cr/Sn)合金的再结晶温度约400℃，Cu-Co合金的再结晶温度低于250℃，稀土Y在0.05％以上时对合金的抗软化有益，在该专利中起净化除杂的作用，因此微量Cr：0.07～0.10，Co：0.07～0.10，Y：0.005～0.01对碲铜合金的抗软化温度提升非常有限。
因此，需要对现有的铜合金材料及制备方法作进一步的改进。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术的现状，提供一种兼具高强度、高导电、高抗电弧烧蚀性能的碲铜合金材料。
本发明所要解决的第二个技术问题是，提供了一种上述高强碲铜合金材料的制备方法。
本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种高强碲铜合金材料，其特征在于：该高强碲铜合金材料的组成为：Te：0.72～0.92wt.％，Fe：0.05～0.12wt.％，P≤0.01wt.％，O≤10ppm，余量为Cu。
Fe：Fe较稳定，不易氧化和烧损，作为合金成分使得合金更加稳定；
优选地，所述P元素为Cu-10Pwt.％中间合金中的P元素。
优选地，所述高强碲铜合金材料的抗拉强度为504～637Mpa，导电率为76.1～90.2％IACS，延伸率≥8％，100次电弧烧蚀试验平均击穿电流≤125A。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种上述高强碲铜合金材料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
S1、大气熔炼铸造：根据所述高性能铜合金材料的成分组成进行配料，先将烘干的纯Cu、纯Fe颗粒放入感应炉中，上面覆盖一层木炭粉和碎玻璃，在大气环境下进行熔炼，待纯铜完全熔化后加入Cu-10Pwt.％中间合金和纯碲，保温一段时间然后浇铸到铸铁模具中；
S2、热锻变形：将步骤S1所得的合金铸锭热锻变形；
S3、酸洗处理：将步骤S2所得坯料进行酸洗处理；
S4、冷轧处理：将骤S3所得的坯料进行多道次冷轧变形；
S5、固溶处理：将骤S4所得的板带进行固溶处理；
S6、时效处理：将步骤S5所得的合金板带进行时效处理；
S7、冷轧处理：将步骤S6所得合金板带进行多道次冷轧变形；
S8、退火处理：将步骤S7所得合金带材进行退火处理；
S9、酸洗处理：将步骤S8所得合金板带进行酸洗处理。
优选地，在步骤S1中，木炭粉和碎玻璃覆盖层的厚度为4mm，待纯铜完全熔化后加入采用纯铜片包裹的Cu-10Pwt.％中间合金、纯碲颗粒和少量纯铜块；熔炼保温温度为1100～1150℃，保温时间为10～15min。木炭粉和碎玻璃覆盖层可以减少熔炼过程中合金液与空气的接触；采用纯铜片包裹可以确保低密度合金化元素碲能够快速沉入合金液中，提高效率；保温可以确保合金元素得到充分溶解。
此外，由于电磁感应熔炼机在感应熔炼过程中自身的的电磁翻滚作用，使得微量Fe元素在溶液中的分布较为均匀，浇铸温度相对较低，利于凝固，可以避免元素Fe产生成分偏析；
优选地，在步骤S2中，先将步骤S1所得的合金铸锭置于电阻炉中在800℃条件下进行6h的保温处理，随后正交方法进行锻造处理，最终热锻变形总量为80％～95％。
为了去除表面氧化皮，优选地，在步骤S3和步骤S9中，酸洗液都为10％～15％的稀硝酸水溶液，酸洗时间都为30～45s。
优选地，在步骤S4中，单道次冷轧变量≤20％，冷轧总变形量80％～85％；保证合金大变形量具备良好的力学性能；在步骤S7中，单道次冷轧变形量≤10％，冷轧总变形量90％～95％；
优选地，在步骤S5中，固溶处理温度为780℃～830℃，保温时间为15～30min，然后立刻对固溶处理后的合金进行水淬；在步骤S6中，时效处理温度为250℃～300℃，保温时间为120～180min。
优选地，在步骤S8中，退火处理温度为固溶处理温度为200℃～250℃，保温时间为5～10min。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用的合金化元素Fe较稳定，不易氧化和烧损，作为合金成分使得合金更加稳定；相比普通的C14500合金(C14500合金的抗拉强度约为350-380MPa)，本发明的高强碲铜合金材料具备较好的抗电弧烧蚀性能，此外，高强碲铜合金材料的抗拉强度提升了100MPa以上，导电率维持在76％IACS以上。本发明制备方法得到的合金材料成分稳定，相对于传统碲铜合金材料，其综合性能更加优异，可做大规格的铸锭生产，有较好的工业化应用前景。
具体实施方式
以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例的高强碲铜合金材料的合金成分为：Te：0.92wt.％，Fe：0.12wt.％，P：0.01wt.％，O：10ppm，余量为Cu。
本实施例的高强碲铜合金材料的制备方法依次包括有以下步骤：
(1)大气熔炼铸造：根据上述高性能铜合金材料的成分组成进行配料，先将烘干的纯Cu、纯Fe颗粒放入感应炉中，上面覆盖一层厚度均为4mm的木炭粉和碎玻璃，在大气环境下进行熔炼，待纯铜完全熔化后加入用纯铜片包裹的Cu-10Pwt.％中间合金、纯碲颗粒和少量纯铜块，在1100℃下保温10min，之后浇铸到铸铁模具中，得到合金铸锭。
(2)热锻变形：先将步骤(1)所得的合金铸锭置于电阻炉中在800℃条件下进行6h的保温处理，随后进行锻造处理，最终热锻变形总量为80％。
(3)酸洗处理：将步骤(2)所得坯料进行酸洗处理，酸洗液为10％的稀硝酸水溶液，酸洗时间为30s，去除表面氧化皮；
(4)冷轧处理：将骤(3)所得的坯料进行四道次冷轧变形；单道次冷轧变量控制在20％，冷轧总变形量为80％，得到板带。
(5)固溶处理：将骤(4)所得的板带进行固溶处理；固溶处理温度为780℃，保温时间为15min，然后立刻对固溶处理后的合金进行水淬。
(6)时效处理：将步骤(5)所得的合金板带进行时效处理；时效处理温度为250℃，保温时间为120min。
(7)冷轧处理：将步骤(6)所得合金板带进行九道次冷轧变形；单道次冷轧变形量控制在10％，冷轧总变形量为90％。
(8)退火处理：将步骤(7)所得合金带材进行退火处理；退火处理温度为固溶处理温度为200℃，保温时间为5min。
(9)酸洗处理：将步骤(8)所得合金板带进行酸洗处理，酸洗液为10％的稀硝酸水溶液，酸洗时间为30s。
本实施例所得到的铜合金材料抗拉强度为637MPa，导电率为76.1％IACS，延伸率为8％，100次电弧烧蚀试验平均击穿电流为122A，强度高，具有良好的导电性能和抗电弧能力。
实施例2
本实施例的高强碲铜合金材料的合金成分为：Te：0.72wt.％，Fe：0.05wt.％，P：0.01wt.％，O：10ppm，余量为Cu。
本实施例的高强碲铜合金材料的制备方法依次包括有以下步骤：
(1)大气熔炼铸造：根据上述高性能铜合金材料的成分组成进行配料，先将烘干的纯Cu、纯Fe颗粒放入感应炉中，上面覆盖一层厚度均为4mm的木炭粉和碎玻璃，在大气环境下进行熔炼，待纯铜完全熔化后加入用纯铜片包裹的Cu-10Pwt.％中间合金、纯碲颗粒和少量纯铜块，在1150℃下保温10min，之后浇铸到铸铁模具中，得到合金铸锭.。
(2)热锻变形：先将步骤(1)所得的合金铸锭置于电阻炉中在800℃条件下进行6h的保温处理，随后进行锻造处理，最终热锻变形总量为95％。
(3)酸洗处理：将步骤(2)所得坯料进行酸洗处理，酸洗液为15％的稀硝酸水溶液，酸洗时间为45s，去除表面氧化皮；
(4)冷轧处理：将骤(3)所得的坯料进行五道次冷轧变形；单道次冷轧变量控制在17％，冷轧总变形量为85％，得到板带。
(5)固溶处理：将骤(4)所得的板带进行固溶处理；固溶处理温度为830℃，保温时间为30min，然后立刻对固溶处理后的合金进行水淬。
(6)时效处理：将步骤(5)所得的合金板带进行时效处理；时效处理温度为300℃，保温时间为180min。
(7)冷轧处理：将步骤(6)所得合金板带进行十道次冷轧变形；单道次冷轧变形量控制在9％，冷轧总变形量为90％。
(8)退火处理：将步骤(7)所得合金带材进行退火处理；退火处理温度为固溶处理温度为250℃，保温时间为10min。
(9)酸洗处理：将步骤(8)所得合金板带进行酸洗处理，酸洗液为15％的稀硝酸水溶液，酸洗时间为45s。
本实施例所得到的铜合金材料抗拉强度为504MPa，导电率为90.2％IACS，延伸率为10％，100次电弧烧蚀试验平均击穿电流为125A。
实施例3
本实施例的高强碲铜合金材料的合金成分为：Te：0.82wt.％，Fe：0.085wt.％，P：0.005wt.％，O：8ppm，余量为Cu。
本实施例的高强碲铜合金材料的制备方法依次包括有以下步骤：
(1)大气熔炼铸造：根据上述高性能铜合金材料的成分组成进行配料，先将烘干的纯Cu、纯Fe颗粒放入感应炉中，上面覆盖一层厚度均为4mm的木炭粉和碎玻璃，在大气环境下进行熔炼，待纯铜完全熔化后加入用纯铜片包裹的Cu-10Pwt.％中间合金、纯碲颗粒和少量纯铜块，在1125℃下保温15min，之后浇铸到铸铁模具中，得到合金铸锭.。
(2)热锻变形：先将步骤(1)所得的合金铸锭置于电阻炉中在800℃条件下进行6h的保温处理，随后进行锻造处理，最终热锻变形总量为85％。
(3)酸洗处理：将步骤(2)所得坯料进行酸洗处理，酸洗液为12％的稀硝酸水溶液，酸洗时间为35s，去除表面氧化皮；
(4)冷轧处理：将骤(3)所得的坯料进行四道次冷轧变形；单道次冷轧变量控制在21％，冷轧总变形量为84％，得到板带。
(5)固溶处理：将骤(4)所得的板带进行固溶处理；固溶处理温度为800℃，保温时间为20min，然后立刻对固溶处理后的合金进行水淬。
(6)时效处理：将步骤(5)所得的合金板带进行时效处理；时效处理温度为275℃，保温时间为150min。
(7)冷轧处理：将步骤(6)所得合金板带进行十道次冷轧变形；单道次冷轧变形量控制在9.5％，冷轧总变形量为95％；
(8)退火处理：将步骤(7)所得合金带材进行退火处理；退火处理温度为固溶处理温度为225℃，保温时间为8min。
(9)酸洗处理：将步骤(8)所得合金板带进行酸洗处理，酸洗液为12.5％的稀硝酸水溶液，酸洗时间为38s。
本实施例所得到的铜合金材料抗拉强度为579MPa，导电率为82.6％IACS，延伸率为8％，100次电弧烧蚀试验平均击穿电流为123A。
实施例4
本实施例的高强碲铜合金材料的合金成分为：Te：0.72wt.％，Fe：0.05wt.％，P：0.001wt.％，O：5ppm，余量为Cu。
本实施例的高强碲铜合金材料的制备方法依次包括有以下步骤：
(1)大气熔炼铸造：根据上述高性能铜合金材料的成分组成进行配料，先将烘干的纯Cu、纯Fe颗粒放入感应炉中，上面覆盖一层厚度均为4mm的木炭粉和碎玻璃，在大气环境下进行熔炼，待纯铜完全熔化后加入用纯铜片包裹的Cu-10Pwt.％中间合金、纯碲颗粒和少量纯铜块，在1100℃下保温12min，之后浇铸到铸铁模具中，得到合金铸锭.。
(2)热锻变形：先将步骤(1)所得的合金铸锭置于电阻炉中在800℃条件下进行6h的保温处理，随后进行锻造处理，最终热锻变形总量为90％。
(3)酸洗处理：将步骤(2)所得坯料进行酸洗处理，酸洗液为10％的稀硝酸水溶液，酸洗时间为40s，去除表面氧化皮；
(4)冷轧处理：将骤(3)所得的坯料进行六道次冷轧变形；单道次冷轧变量控制在14％，冷轧总变形量为84％，得到板带。
(5)固溶处理：将骤(4)所得的板带进行固溶处理；固溶处理温度为805℃，保温时间为23min，然后立刻对固溶处理后的合金进行水淬。
(6)时效处理：将步骤(5)所得的合金板带进行时效处理；时效处理温度为260℃，保温时间为180min。
(7)冷轧处理：将步骤(6)所得合金板带进行十三道次冷轧变形；单道次冷轧变形量控制在7％，冷轧总变形量为91％。
(8)退火处理：将步骤(7)所得合金带材进行退火处理；退火处理温度为固溶处理温度为210℃，保温时间为10min。
(9)酸洗处理：将步骤(8)所得合金板带进行酸洗处理，酸洗液为10％的稀硝酸水溶液，酸洗时间为40s。
本实施例所得到的铜合金材料抗拉强度为531MPa，导电率为79.9％IACS，延伸率为8％，100次电弧烧蚀试验平均击穿电流为125A。
实施例5
本实施例的高强碲铜合金材料的合金成分为：Te：0.72wt.％，Fe：0.12wt.％，P：0.01wt.％，O：5ppm，余量为Cu。
本实施例的高强碲铜合金材料的制备方法依次包括有以下步骤：
(1)大气熔炼铸造：根据上述高性能铜合金材料的成分组成进行配料，先将烘干的纯Cu、纯Fe颗粒放入感应炉中，上面覆盖一层厚度均为4mm的木炭粉和碎玻璃，在大气环境下进行熔炼，待纯铜完全熔化后加入用纯铜片包裹的Cu-10Pwt.％中间合金、纯碲颗粒和少量纯铜块，在1110℃下保温13min，之后浇铸到铸铁模具中，得到合金铸锭.。
(2)热锻变形：先将步骤(1)所得的合金铸锭置于电阻炉中在800℃条件下进行6h的保温处理，随后进行锻造处理，最终热锻变形总量为95％。
(3)酸洗处理：将步骤(2)所得坯料进行酸洗处理，酸洗液为13％的稀硝酸水溶液，酸洗时间为45s，去除表面氧化皮；
(4)冷轧处理：将骤(3)所得的坯料进行八道次冷轧变形；单道次冷轧变量控制在10％，冷轧总变形量为80％，得到板带。
(5)固溶处理：将骤(4)所得的板带进行固溶处理；固溶处理温度为780℃，保温时间为30min，然后立刻对固溶处理后的合金进行水淬。
(6)时效处理：将步骤(5)所得的合金板带进行时效处理；时效处理温度为300℃，保温时间为120min。
(7)冷轧处理：将步骤(6)所得合金板带进行十五道次冷轧变形；单道次冷轧变形量控制在6％，冷轧总变形量为90％。
(8)退火处理：将步骤(7)所得合金带材进行退火处理；退火处理温度为固溶处理温度为250℃，保温时间为5min。
(9)酸洗处理：将步骤(8)所得合金板带进行酸洗处理，酸洗液为15％的稀硝酸水溶液，酸洗时间为35s。
本实施例所得到的铜合金材料抗拉强度为622MPa，导电率为77.4％IACS，延伸率为9％，100次电弧烧蚀试验平均击穿电流为125A。
以上具体实例是对本发明所作的进一步详细说明，并不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在不脱离本发明提出的合金成分范围及形变热处理工序，可以做适当的成分调整和改善，但都应视为属于本发明所提交权利要求书的保护范围。
Claims (4)
1.一种高强碲铜合金材料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
S1、大气熔炼铸造：根据铜合金材料的成分组成进行配料，先将烘干的纯Cu、纯Fe颗粒放入感应炉中，上面覆盖一层木炭粉和碎玻璃，在大气环境下进行熔炼，待纯铜完全熔化后加入Cu-10Pwt.%中间合金和纯碲，保温后浇铸到铸铁模具中；
S2、热锻变形：将步骤S1所得的合金铸锭热锻变形；先将步骤S1所得的合金铸锭置于电阻炉中在800℃条件下进行6h的保温处理，随后进行锻造处理，最终热锻变形总量为80%~95%；
S3、第一次酸洗处理：将步骤S2所得坯料进行酸洗处理；
S4、第一次冷轧处理：将骤S3所得的坯料进行多道次冷轧变形；单道次冷轧变量≤20%，冷轧总变形量80%~85%；
S5、固溶处理：将骤S4所得的板带进行固溶处理；
S6、时效处理：将步骤S5所得的合金板带进行时效处理；固溶处理温度为780℃~830℃，保温时间为15~30min，然后立刻对固溶处理后的合金进行水淬；在步骤S6中，时效处理温度为250℃~300℃，保温时间为120~180min；
S7、第二次冷轧处理：将步骤S6所得合金板带进行多道次冷轧变形；单道次冷轧变形量≤10%，冷轧总变形量90%~95%；
S8、退火处理：将步骤S7所得合金带材进行退火处理；退火处理温度为200℃~250℃，保温时间为5~10min；
S9、第二次酸洗处理：将步骤S8所得合金板带进行酸洗处理；
该高强碲铜合金材料的组成为：Te：0.72~0.92 wt.%，Fe：0.05~0.12 wt.%，P≤0.01wt.%，O≤10ppm，余量为Cu。
2.根据权利要求1所述的高强碲铜合金材料的制备方法，其特征在于：所述高强碲铜合金材料的抗拉强度为504~637MPa，导电率为76.1~90.2%IACS，延伸率≥8%，100次电弧烧蚀试验平均击穿电流≤125A。
3.根据权利要求1所述的高强碲铜合金材料的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，木炭粉和碎玻璃覆盖层的厚度为3~5mm；待纯铜完全熔化后加入采用纯铜片包裹的Cu-10Pwt.%中间合金、纯碲颗粒和纯铜块；熔炼保温温度为1100~1150℃，保温时间为10~15min。
4.根据权利要求1所述的高强碲铜合金材料的制备方法，其特征在于：在步骤S3和步骤S9中，酸洗液都为10%~15%的稀硝酸水溶液，酸洗时间都为30~45s。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN101001965A (zh) * | 2004-08-17 | 2007-07-18 | 株式会社神户制钢所 | 具有弯曲加工性的电气电子部件用铜合金板 |
| CN103849793A (zh) * | 2012-11-30 | 2014-06-11 | 倪立俊 | 一种电气用铜合金复合板材 |
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| CN104928520A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-09-23 | 上海方奕企业发展有限公司 | 高导抗电弧及无铅易切削碲铜合金材料 |
| JP6031576B2 (ja) * | 2015-03-23 | 2016-11-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 放熱部品用銅合金板 |
| CN107245599A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-10-13 | 福州市闽川科技有限公司 | 一种铜基复合材料 |
| CN111715884B (zh) * | 2020-05-22 | 2022-08-23 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种低气体含量铜碲合金球形粉制备方法 |
| CN113278844B (zh) * | 2021-05-18 | 2022-05-27 | 国工恒昌新材料沧州有限公司 | 一种高强度高弹性铜钛合金及其制造方法 |
| CN113699397B (zh) * | 2021-08-06 | 2022-06-10 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种短流程引线框架用铜合金材料的制备工艺 |
| CN115198133B (zh) * | 2022-06-07 | 2023-02-24 | 太原理工大学 | 一种高强耐热导电铜合金管材及其制备方法 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101001965A (zh) * | 2004-08-17 | 2007-07-18 | 株式会社神户制钢所 | 具有弯曲加工性的电气电子部件用铜合金板 |
| CN103849793A (zh) * | 2012-11-30 | 2014-06-11 | 倪立俊 | 一种电气用铜合金复合板材 |
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