本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電材料及其生產(chǎn)方法，尤其涉及一種大功率電機(jī)用導(dǎo)電銅合金材料及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

高性能銅合金是目前電子信息技術(shù)、電工電力技術(shù)、通訊技術(shù)、交通運(yùn)輸、航空航天、國(guó)防重大裝備等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的新型結(jié)構(gòu)功能材料。導(dǎo)電性是銅及銅合金最重要的一種特質(zhì)，這種特質(zhì)決定了銅及銅合金材料具有較高的性價(jià)比。因而，成為所有導(dǎo)電用途金屬材料中應(yīng)用最廣泛的一類，其中大功率電機(jī)用導(dǎo)電銅合金型材產(chǎn)品在此類材料中占有重要的位置，普遍應(yīng)用于交通運(yùn)輸行業(yè)部門各種電機(jī)。近年來(lái)，我國(guó)軌道交通事業(yè)飛速發(fā)展，高速列車的運(yùn)營(yíng)速度已經(jīng)達(dá)到300km/h以上，高速列車、地鐵列車和輕軌列車用大功率牽引電機(jī)對(duì)導(dǎo)電銅合金的性能要求越來(lái)越高。

由于牽引電機(jī)的運(yùn)行，轉(zhuǎn)子處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，隨著電機(jī)功率的提高和轉(zhuǎn)速的加快，轉(zhuǎn)子的發(fā)熱會(huì)越嚴(yán)重，所以做為轉(zhuǎn)子的部件之一的導(dǎo)電材料需要具有優(yōu)異的高溫抗軟化及抗氧化性能、穩(wěn)定的高溫性能和電性能。目前應(yīng)用于高速轉(zhuǎn)子的導(dǎo)電材料主要有銅鉻鋯和H90Cr等，如ZL99101984.9、ZL201010181509.2、CN200710020296.3、CN201110380628.5、CN200710069551.3、CN201410710206.3等。但是銅鉻鋯材料在高溫條件下，容易出現(xiàn)中溫回火脆性現(xiàn)象，影響電機(jī)的使用壽命。而H90Cr材料的高溫、低溫條件下的強(qiáng)度均存在不足，不能完全滿足大功率牽引電機(jī)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的目的是提供一種性能優(yōu)異、應(yīng)用于大功率電機(jī)的導(dǎo)電材料及其生產(chǎn)方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種大功率電機(jī)用導(dǎo)電材料，按重量百分比計(jì)，由以下組分組成：

銅、鎘、鋯、銀、鋅、鈦、磷；

所述鎘0.10～0.9％、鋯0.02～0.30％、銀0.10～0.30％、鋅0.10～0.50％、鈦0.10～0.20％、磷0.02～0.05％；

所述雜質(zhì)含量不大于0.005％，所述氧含量不大于3ppm，所述鋯、銀、鋅、鈦、磷總和不大于1％；

所述大功率電機(jī)用導(dǎo)電材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：配料、真空熔煉、熱擠壓、固溶、冷加工和分級(jí)時(shí)效，所制備的大功率電機(jī)用導(dǎo)電材料的軟化溫度大于550℃，在360℃時(shí)，抗拉強(qiáng)度大于400MPa，延伸率大于15％；室溫時(shí)，抗拉強(qiáng)度大于550MPa，延伸率大于12％，導(dǎo)電率大于80％IACS。

所述的熔煉溫度為1350℃-1370℃，1300℃-1320℃時(shí)澆注鑄錠；在965-975℃溫度下進(jìn)行熱擠壓，擠壓比大于90％；所述固溶溫度為980℃，固溶時(shí)間控制在1h；所述冷加工變形率為60％-70％；采用雙級(jí)時(shí)效，所述雙級(jí)時(shí)效工藝為：一級(jí)時(shí)效溫度450℃，時(shí)效時(shí)間5h和二級(jí)時(shí)效溫度475℃，時(shí)效時(shí)間3h。

本發(fā)明的大功率電機(jī)用導(dǎo)電材料具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性、高軟化溫度、耐磨性等特點(diǎn)，室溫抗拉強(qiáng)度大于550MPa，延伸率大于12％，導(dǎo)電率大于80％IACS；360℃時(shí)，抗拉強(qiáng)度大于400MPa，延伸率大于15％，滿足大功率電機(jī)的使用要求。

本發(fā)明的高鐵牽引電機(jī)用導(dǎo)電材料包含銅、鎘、鋯、銀、鋅、鈦、磷等元素，通過(guò)合理的成分優(yōu)化，并經(jīng)過(guò)熱擠壓、固溶處理、雙級(jí)時(shí)效等工藝，發(fā)揮了各個(gè)元素的特點(diǎn)，獲得了優(yōu)異性能的材料。

本發(fā)明中的鋯、鎘通過(guò)時(shí)效析出強(qiáng)化提高材料的強(qiáng)度，同時(shí)還可以提高材料的軟化溫度，而對(duì)材料的導(dǎo)電性影響較小。通過(guò)銀固溶強(qiáng)化提高材料的強(qiáng)度和機(jī)械性能。鋅通過(guò)提高材料的耐磨性與強(qiáng)度。鈦可以提高銅的軟化溫度，對(duì)銅的加工性能沒有影響。

本發(fā)明大功率電機(jī)用導(dǎo)電材料的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本較低。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

本發(fā)明提供的一種大功率電機(jī)用導(dǎo)電材料，按重量百分比計(jì)，由以下組分組成：銅、鎘、鋯、銀、鋅、鈦、磷；

所述鎘0.30％、鋯0.10％、銀0.10％、鋅0.20％、鈦0.10％、磷0.02％；

所述雜質(zhì)含量不大于0.005％，所述氧含量不大于3ppm，所述鋯、銀、鋅、鈦、磷總和小于1％；

所述大功率電機(jī)用導(dǎo)電材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：配料、真空熔煉、熱擠壓、固溶、冷加工和分級(jí)時(shí)效，所制備的大功率電機(jī)用導(dǎo)電材料的軟化溫度大于580℃，在360℃時(shí)，抗拉強(qiáng)度450MPa，延伸率16％；室溫時(shí)，抗拉強(qiáng)度大于600MPa，延伸率15％，導(dǎo)電率81％IACS。

所述的熔煉溫度為1370℃，1320℃時(shí)澆注鑄錠；在970℃溫度下進(jìn)行熱擠壓，擠壓比92％；所述固溶溫度為980℃，固溶時(shí)間控制在1h；所述冷加工變形率為70％；采用雙級(jí)時(shí)效，所述雙級(jí)時(shí)效工藝為：一級(jí)時(shí)效溫度450℃，時(shí)效時(shí)間5h和二級(jí)時(shí)效溫度475℃，時(shí)效時(shí)間3h。

本發(fā)明的高鐵牽引電機(jī)用導(dǎo)電材料包含銅、鎘、鋯、銀、鋅、鈦、磷等元素，通過(guò)合理的成分優(yōu)化，并經(jīng)過(guò)熱擠壓、固溶處理、雙級(jí)時(shí)效等工藝，發(fā)揮了各個(gè)元素的特點(diǎn)，獲得了優(yōu)異性能的材料。

上述實(shí)施例僅用于解釋說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對(duì)本發(fā)明權(quán)利保護(hù)的限定，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。