一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法。本發(fā)明提供一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，其主要工藝過(guò)程包括合金熔煉制坯、桿坯及線坯冷變形加工、多級(jí)固溶、時(shí)效處理等工序。本發(fā)明通過(guò)特定制備配方及熔煉工藝獲得的銅鉻鋯合金桿坯，在多級(jí)軋制、拉拔冷加工過(guò)程中，逐級(jí)開展固溶、時(shí)效熱處理工藝，以有效控制銅鉻鋯合金加工過(guò)程中的析出相的尺寸、形態(tài)及其分布，從而，既提高了材料的力學(xué)性能，還保持了銅基合金的良好的導(dǎo)電性能。
【專利說(shuō)明】一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電纜是由內(nèi)層導(dǎo)體材料及外層絕緣材料組成，導(dǎo)體材料基本采用銅線、銅合金線、以及鋁、鋁合金線制成。目前，使用最為廣泛的電纜導(dǎo)體材料為退火軟態(tài)銅線和未退火的硬態(tài)銅線，相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T3953《電工圓銅線》標(biāo)準(zhǔn)中，軟態(tài)銅線主要性能指標(biāo)為20°C的直流電阻率0.017241 Q ? mm2/m,即導(dǎo)電率100%IACS，軟態(tài)銅線很低且在使用中不受力，因此對(duì)強(qiáng)度不作要求，延伸率大于10% ;硬態(tài)銅線主要性能指標(biāo)為20°C的直流電阻率
0.01777 Q即導(dǎo)電率97%IACS,強(qiáng)度在270~420MPa,但伸長(zhǎng)率只有0.5~0.7%。隨著我國(guó)航天航空制造裝備業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)相關(guān)配套的電纜產(chǎn)品提出了高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性、高伸長(zhǎng)率的技術(shù)要求，常規(guī)的銅線無(wú)法滿足要求。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用銅合金線材作為該類電纜的導(dǎo)體材料，相關(guān)的國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)為美標(biāo)ASTMB624-99標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定的電子用高強(qiáng)度高導(dǎo)電銅合金的最低性能需達(dá)到414MPa，導(dǎo)電率需不小于85%，伸長(zhǎng)率7~9%。
[0003]目前國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)航天航空領(lǐng)域內(nèi)大量的線纜產(chǎn)品中的導(dǎo)體材料仍主要應(yīng)用純銅材料，國(guó)內(nèi)企業(yè)尚不具備相關(guān)高強(qiáng)高導(dǎo)的高性能銅合金材料的制造能力。近幾年國(guó)內(nèi)企業(yè)仿制的航天航空用線纜產(chǎn)品，其中使用的芯線導(dǎo)體材料全部為進(jìn)口自日本、歐洲，而所進(jìn)口的芯線材料通常都是國(guó)外高性能導(dǎo)體材料中的中下等產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)企業(yè)只是進(jìn)行少量的合金線坯的后道次拉拔、絞合、成纜加工，產(chǎn)品技術(shù)附加值及經(jīng)濟(jì)附加值都很低，生產(chǎn)出的線纜產(chǎn)品的性能指標(biāo)與國(guó)外大型線纜企業(yè)的先進(jìn)產(chǎn)品存在一定的差距，無(wú)法提供滿足我國(guó)航天航空工業(yè)發(fā)展的需要。
[0004]要滿足航天航空工業(yè)對(duì)高導(dǎo)高強(qiáng)導(dǎo)電材料的需要，國(guó)內(nèi)外工程技術(shù)人員都在致力于銅合金導(dǎo)電材料的研制。固溶析出強(qiáng)化型的銅鉻鋯合金系列的導(dǎo)電材料的出現(xiàn)，使高導(dǎo)高強(qiáng)的銅合金導(dǎo)電材料的研究取得了突破性的進(jìn)展，為滿足航天航空工業(yè)需要指出了方向。專利CN1811998A公開了高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的制備技術(shù)，所涉及的產(chǎn)品性能中導(dǎo)電率達(dá)到77~84%IACS ;專利CN101386925A公開了 Cu-Cr-Zr合金制備工藝，所涉及的產(chǎn)品性能中導(dǎo)電率達(dá)到77~84%IACS ;專利CN1769507A公開的一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電銅合金及其制備方法，產(chǎn)品性能中導(dǎo)電率在75%~80%IACS，伸長(zhǎng)率不小于5% ;可以看到，以上專利所開發(fā)的產(chǎn)品性能與美國(guó)ASTMB624-99標(biāo)準(zhǔn)的要求相比，導(dǎo)電率指標(biāo)還沒(méi)有達(dá)到大于85%IACS的指標(biāo)。專利CN11488770A公開了高強(qiáng)高導(dǎo)電銅基合金材料，其性能中導(dǎo)電率達(dá)到75%~90%IACS，但未涉及到線徑范圍在0 0.05mm~①1.30mm的線材制備技術(shù)。
[0005]可以看到，對(duì)于銅鉻鋯合金材料簡(jiǎn)單地采用一次固溶-時(shí)效處理往往很難做到強(qiáng)度與導(dǎo)電率二項(xiàng)指標(biāo)兼顧的同時(shí)獲得更高導(dǎo)電性能的目的，提高了強(qiáng)度，就無(wú)法得到導(dǎo)電率的高指標(biāo)。劉平等(《新型銅鉻系合金近期制備技術(shù)》，科學(xué)出版社，北京，2007年，P277-282)提出了熱處理與冷加工相結(jié)合的處理方法，并采用二級(jí)變形時(shí)效的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了較好的高強(qiáng)度和高導(dǎo)電率的兼顧，但未考慮進(jìn)行二次固溶處理，材料性能中抗拉強(qiáng)度在500MPa以上，但導(dǎo)電率仍只達(dá)到80-85%IACS。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種在冷加工過(guò)程中采用多級(jí)固溶、時(shí)效處理的材料加工方法，獲得高導(dǎo)電率和優(yōu)良的抗拉強(qiáng)度、延伸性能的一種銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體，其導(dǎo)電性能接近純 銅水平，抗拉強(qiáng)度優(yōu)于硬態(tài)純銅的指標(biāo)，并達(dá)到了美國(guó)ASTMB624-99標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明第一方面提供一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，通過(guò)特定制備配方及熔煉工藝獲得的銅鉻鋯合金桿坯，在多級(jí)軋制、拉拔冷加工過(guò)程中，逐級(jí)開展固溶、時(shí)效熱處理工藝，以有效控制銅鉻鋯合金加工過(guò)程中的析出 相的尺寸、形態(tài)及其分布，從而在提高了材料的力學(xué)性能，還保持了銅基合金的良好的導(dǎo)電 性能。
[0008]優(yōu)選的，在所述高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法中，當(dāng)銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體成形達(dá)到最終尺寸后，再進(jìn)行二次最終時(shí)效處理，使細(xì)線產(chǎn)品的導(dǎo)電、力學(xué)性能達(dá)到二者兼顧的目標(biāo)，滿足美國(guó)ASTMB624-99標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0009]優(yōu)選的，所述高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，其主要工藝過(guò)程包括合金熔煉制坯、桿坯及線坯冷變形加工、多級(jí)固溶、時(shí)效處理等工序，包括如下步驟:
[0010]I)按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)采用電解銅板、Cu-Cr中間合金和Cu-Zr中間合金進(jìn)行配料，按原料總質(zhì)量計(jì)，Cr含量為0.10~0.75%，Zr含量為0.01~0.10%，其余為Cu ；
[0011]2)將電解銅板置于真空感應(yīng)熔煉爐坩堝內(nèi)，在真空條件下加熱熔化電解銅板，銅液溫度加熱到1200~1250°C時(shí)，將Cu-Cr中間合金、Cu-Zr中間合金投入銅液中，保溫靜置；
[0012]3)在真空條件下將銅合金液倒入真空保溫爐內(nèi)，在保溫爐內(nèi)沖入惰性氣體，進(jìn)行水平連續(xù)鑄造，鑄造速度在250-350mm/min，得到Φ6-20πιπι的連續(xù)鑄桿；
[0013]優(yōu)選的,鑄造速度在300mm/min,得到Φ 8或16mm的連續(xù)鑄桿；
[0014]4)將步驟(3)所得鑄桿分別進(jìn)行變形量≥40%的一級(jí)冷加工，變形量≥40%的二級(jí)冷加工及變形量> 60%的三級(jí)冷加工，在各道次冷加工之間共進(jìn)行2次固溶處理和2次時(shí)效處理，固溶處理的溫度為900~980°C，保溫時(shí)間≤4h，時(shí)效處理的溫度為360~490°C，保溫時(shí)間≤6h，制得線坯；
[0015]優(yōu)選的一級(jí)冷加工采用軋制方式進(jìn)行，二級(jí)、三級(jí)冷加工采用拉拔方式進(jìn)行；
[0016]5)將步驟(4)所得線坯采用拉拔的方式變形，制得銅鉻鋯合金細(xì)線；將制得的銅鉻鋯合金細(xì)線進(jìn)行最終時(shí)效處理，溫度360~490°C，保溫不超過(guò)6h，最終獲得高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金成品細(xì)線導(dǎo)體。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟(1)中，所述電解銅板的銅含量≥ 99.95wt%，所述Cu-Cr中間合金成分為:Cu_8~12wt%Cr,所述Cu-Zr中間合金成分為:Cu_35~45wt%Zr。
[0018]更優(yōu)選的，所述Cu-Cr中間合金成分為:Cu-10wt%Cr,所述Cu-Zr中間合金成分為:Cu-40wt%Zro[0019]優(yōu)選的，所述步驟(2)中，電解銅板投料前，進(jìn)行切條和烘干處理。
[0020]優(yōu)選的，所述步驟(2)和(3)中，真空條件為:真空度≤lX10_2Pa。
[0021 ] 優(yōu)選的，所述步驟(2 )中，Cu-Cr中間合金、Cu-Zr中間合金投料前，進(jìn)行切塊和烘干處理。
[0022]優(yōu)選的，所述步驟(2)中，將Cu-Cr中間合金、Cu-Zr中間合金投入銅液中后，保溫靜置時(shí)間為15~30分鐘。
[0023]優(yōu)選的，所述步驟(3)中，在真空條件下將銅合金液倒入真空保溫爐內(nèi)時(shí)，下方落差≥0.5mο
[0024]優(yōu)選的,所述步驟(3)中，惰性氣體選自氮?dú)饣驓鍤?。所述氮?dú)鈨?yōu)選為高純氮?dú)?，所述氬氣?yōu)選為高純氬氣。
[0025]優(yōu)選的，所述步驟(4)中，固溶處理和時(shí)效處理的具體順序?yàn)?在一級(jí)冷加工后進(jìn)行固溶處理，在二級(jí)冷加工后進(jìn)行時(shí)效和固溶熱處理，在三級(jí)冷加工后進(jìn)行時(shí)效處理。
[0026]優(yōu)選的，所述步驟(5)所得銅鉻鋯合金細(xì)線的直徑為Φ 1.30-0.05mm;優(yōu)選為Φ 1.05-0.079mm。
[0027]本發(fā)明第二方面提供所述高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法在電纜導(dǎo)體材料制備領(lǐng)域的用途。
[0028]本發(fā)明所提供的高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線的制備方法可以制備獲得線徑范圍在Φ0.050mm~Φ 1.30mm,導(dǎo)電率達(dá)到90~95%IACS，抗拉強(qiáng)度達(dá)到414~450MPa，斷裂伸長(zhǎng)率8~12%的銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體，該制備方法實(shí)現(xiàn)了銅鉻鋯合金制成的細(xì)線作為導(dǎo)體材料時(shí)，具有接近于純銅材料的導(dǎo)電性能(達(dá)90%IACS以上)，同時(shí)具有較高的抗拉強(qiáng)度和良好的延伸性能，有效地降低使用時(shí)的電能損耗，保證使用中的運(yùn)行安全性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是制備這種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0031 ] 須知，下列實(shí)施例中未具體注明的工藝設(shè)備或裝置均采用本領(lǐng)域內(nèi)的常規(guī)設(shè)備或裝置；所有壓力值和范圍都是指絕對(duì)壓力。
[0032]此外應(yīng)理解，本發(fā)明中提到的一個(gè)或多個(gè)方法步驟并不排斥在所述組合步驟前后還可以存在其他方法步驟或在這些明確提到的步驟之間還可以插入其他方法步驟，除非另有說(shuō)明；還應(yīng)理解，本發(fā)明中提到的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備/裝置之間的組合連接關(guān)系并不排斥在所述組合設(shè)備/裝置前后還可以存在其他設(shè)備/裝置或在這些明確提到的兩個(gè)設(shè)備/裝置之間還可以插入其他設(shè)備/裝置，除非另有說(shuō)明。而且，除非另有說(shuō)明，各方法步驟的編號(hào)僅為鑒別各方法步驟的便利工具，而非為限制各方法步驟的排列次序或限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容的情況下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0033]實(shí)施例1
[0034]所制備的合金采用電解銅板及Cu-Cr、Cu-Zr中間合金按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配料，Cr含量為0.65%, Zr含量為0.06%，其余為Cu。
[0035]1.所采用的電解銅板的銅含量不低于99.95%，中間合金成分為:Cu_10%Cr、Cu-40%Zr。電解銅板切條、烘干置于真空感應(yīng)熔煉爐中坩堝內(nèi)，將銅-鉻、銅-鋯中間合金切塊、烘干放于投料機(jī)構(gòu)中，在真空度不超過(guò)I X KT2Pa條件下，開始感應(yīng)加熱熔化電解銅，銅液溫度加熱到1250°C，通過(guò)投料機(jī)構(gòu)將銅-鉻、銅-鋯中間合金塊投入銅液當(dāng)中，將中間合金塊溶入銅液中，保溫20分鐘。在真空狀態(tài)下將銅合金液倒入下方落差不小于0.5m的真空保溫爐內(nèi)，在保溫爐內(nèi)沖入高純氮?dú)饣驓鍤?，進(jìn)行水平連續(xù)鑄造，鑄造速度在300mm/min，得到16mm的連續(xù)鑄桿；
[0036]2.將所得鑄桿采用軋制的方法進(jìn)行變形量60%的冷加工和進(jìn)行固溶處理，而后采用拉拔方式進(jìn)行60%冷加工和固溶+時(shí)效熱處理，而后采用拉拔方式進(jìn)行變形量為85%的冷加工和時(shí)效處理獲得線坯；所述各固溶處理溫度在950~980°C，保溫I~2h，時(shí)效處理溫度400~450°C，保溫3~6h ;
[0037]3.將所得線坯采用拉拔的方式變形，制得(60.127mm成品規(guī)格的銅鉻鋯合金細(xì)線.[0038]4.將所制得(60.127_成品規(guī)格的銅鉻鋯合金細(xì)線，進(jìn)行最終時(shí)效處理，溫度在490°C，保溫lh，最終獲得高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金成品細(xì)線導(dǎo)體。
[0039]這種銅鉻鋯合金成品細(xì)線導(dǎo)體的主要性能指標(biāo)可達(dá)到:20°C的導(dǎo)電率達(dá)到95.0%IACS，抗拉強(qiáng)度達(dá)到416MPa，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到8%。
[0040]實(shí)施例2
[0041]所制備的合金采用電 解銅板及Cu-Cr、Cu-Zr中間合金按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配料，Cr含量為0.16%, Zr含量為0.09%，其余為Cu。
[0042]1.所采用的電解銅板的銅含量不低于99.95%，中間合金成分為:Cu_8%Cr、Cu-35%Zr0電解銅板切條、烘干置于真空感應(yīng)熔煉爐中坩堝內(nèi)，將銅-鉻、銅-鋯中間合金切塊、烘干放于投料機(jī)構(gòu)中，在真空度不超過(guò)IXlO-2Pa條件下，開始感應(yīng)加熱熔化電解銅，銅液溫度加熱到1200°C，通過(guò)投料機(jī)構(gòu)將銅-鉻、銅-鋯中間合金塊投入銅液當(dāng)中，將中間合金塊溶入銅液中，保溫30分鐘。在真空狀態(tài)下將銅合金液倒入下方落差不小于0.5m的真空保溫爐內(nèi)，在保溫爐內(nèi)沖入高純氮?dú)饣驓鍤猓M(jìn)行水平連續(xù)鑄造，鑄造速度在350mm/min，得到4>8mm的連續(xù)鑄桿；
[0043]2.將所得鑄桿采用軋制的方法進(jìn)行變形量40%的冷加工和固溶處理，而后采用拉拔方式進(jìn)行45%冷加工后和時(shí)效+固溶熱處理，而后采用拉拔方式進(jìn)行變形量為60%的冷加工后進(jìn)行時(shí)效處理獲得線坯；所述各固溶處理溫度在900~950°C，保溫2~4h，時(shí)效處理溫度450~490°C，保溫I~3h ;
[0044]3.將所得線坯采用拉拔的方式變形，制得(60.5mm成品規(guī)格的銅鉻鋯合金細(xì)線；
[0045]4.將所制得(60.5mm成品規(guī)格的銅鉻鋯合金細(xì)線，進(jìn)行最終時(shí)效處理，溫度在3800C，保溫6h，最終獲得高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金成品細(xì)線導(dǎo)體。
[0046]實(shí)施例2中所得銅鉻鋯合金成品細(xì)線導(dǎo)體的主要性能指標(biāo)可達(dá)到:20°C的導(dǎo)電率達(dá)到92.4%IACS，抗拉強(qiáng)度達(dá)到454MPa，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到8.4%。
[0047]實(shí)施例3
[0048]所制備的合金采用電解銅板及Cu-Cr、Cu_Zr中間合金按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配料,Cr含量為0.7%，Zr含量為0.01%，其余為Cu。
[0049]1.所采用的電解銅板的銅含量不低于99.95%，中間合金成分為:Cu_12%Cr、Cu-45%Zr。電解銅板切條、烘干置于真空感應(yīng)熔煉爐中坩堝內(nèi)，將銅-鉻、銅-鋯中間合金切塊、烘干放于投料機(jī)構(gòu)中，在真空度不超過(guò)I X KT2Pa條件下，開始感應(yīng)加熱熔化電解銅，銅液溫度加熱到1230°C，通過(guò)投料機(jī)構(gòu)將銅-鉻、銅-鋯中間合金塊投入銅液當(dāng)中，將中間合金塊溶入銅液中，保溫15分鐘。在真空狀態(tài)下將銅合金液倒入下方落差不小于0.5m的真空保溫爐內(nèi)，在保溫爐內(nèi)沖入高純氮?dú)饣驓鍤猓M(jìn)行水平連續(xù)鑄造，鑄造速度在250mm/min，得到Φ 16mm的連續(xù)鑄桿；
[0050]2.將所得鑄桿采用軋制的方法進(jìn)行變形量50%的冷加工和固溶處理，而后采用拉拔方式進(jìn)行60%冷加工和時(shí)效處理+固溶處理，而后采用拉拔方式進(jìn)行變形量為80%的冷加工和時(shí)效處理獲得線坯；所述各固溶處理溫度在930~960°C，保溫1~2h，時(shí)效處理溫度360~400°C，保溫5~6h ;
[0051]3.將所得線坯采用拉拔的方式變形，制得Φ 1.03mm成品規(guī)格的銅鉻鋯合金細(xì)線；
[0052]4.將所制得Φ 1.03mm成品規(guī)格的銅鉻鋯合金細(xì)線，進(jìn)行最終時(shí)效處理，溫度在460°C，保溫3h，最終獲得高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金成品細(xì)線導(dǎo)體。
[0053]實(shí)施例3中所得銅鉻鋯合金成品細(xì)線導(dǎo)體的主要性能指標(biāo)可達(dá)到:20°C的導(dǎo)電率達(dá)到94.0%IACS，抗拉強(qiáng)度達(dá)到420MPa，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到12%。
[0054]綜上所述，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0055]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，通過(guò)特定制備配方及熔煉工藝獲得的銅鉻鋯合金桿坯，在多級(jí)軋制、拉拔冷加工過(guò)程中，逐級(jí)開展固溶、時(shí)效熱處理工藝，以有效控制銅鉻鋯合金加工過(guò)程中的析出相的尺寸、形態(tài)及其分布，從而在提高了材料的力學(xué)性能，還保持了銅基合金的良好的導(dǎo)電性能。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，當(dāng)銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體成形達(dá)到最終尺寸后，再進(jìn)行最終時(shí)效處理，使細(xì)線產(chǎn)品的導(dǎo)電、力學(xué)性能達(dá)到二者兼顧的目標(biāo)，滿足美國(guó)ASTMB624-99標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3.如權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體包括如下步驟: 1)按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)采用電解銅板、Cu-Cr中間合金和Cu-Zr中間合金進(jìn)行配料，按原料總質(zhì)量計(jì)，Cr含量為0.10~0.75%，Zr含量為0.01~0.10%，其余為Cu ； 2)將電解銅板置于真空感應(yīng)熔煉爐坩堝內(nèi)，在真空條件下加熱熔化電解銅板，銅液溫度加熱到1200~1250°C時(shí)，將Cu-Cr中間合金、Cu-Zr中間合金投入銅液中，保溫靜置； 3)在真空條件下將銅合金液倒入真空保溫爐內(nèi)，在保溫爐內(nèi)沖入惰性氣體，進(jìn)行水平連續(xù)鑄造，鑄造速度在250-350mm/min，得到Φ6-20πιπι的連續(xù)鑄桿； 4)將步驟(3)所得鑄桿分別進(jìn)行變形量>40%的一級(jí)冷加工，變形量> 40%的二級(jí)冷加工及變形量> 60%的三級(jí)冷加工，在各道次冷加工之間共進(jìn)行2次固溶處理和2次時(shí)效處理，固溶處理的溫度為900~980°C，保溫時(shí)間≤4h，時(shí)效處理的溫度為360~490°C，保溫時(shí)間≤6h，制得線坯； 5)將步驟(4)所得線坯采用拉拔的方式變形，制得銅鉻鋯合金細(xì)線；將制得的銅鉻鋯合金細(xì)線進(jìn)行最終時(shí)效處理，溫度360~490°C，保溫< 6h，最終獲得高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金成品細(xì)線導(dǎo)體。
4.如權(quán)利要求3所述的一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述電解銅板的銅含量> 99.95wt%,所述Cu-Cr中間合金成分為:Cu-8~12wt%Cr,所述Cu-Zr中間合金成分為:Cu_35~45wt%Zr。
5.如權(quán)利要求3所述的一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，電解銅板投料前，進(jìn)行切條和烘干處理。
6.如權(quán)利要求3所述的一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)和(3)中，真空條件為:真空度≤lX10_2Pa。
7.如權(quán)利要求3所述的一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，Cu-Cr中間合金、Cu-Zr中間合金投料前，進(jìn)行切塊和烘干處理。
8.如權(quán)利要求3所述的一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，將Cu-Cr中間合金、Cu-Zr中間合金投入銅液中后，保溫15~30分鐘。
9.如權(quán)利要求3所述的一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，在真空條件下將銅合金液倒入真空保溫爐內(nèi)時(shí)，下方落差^ 0.5m。
10.如權(quán)利要求3所述的一種高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，惰性氣體選自氮?dú)饣驓鍤狻?br> 11.如權(quán)利要求1-10任一權(quán)利要求所述的高導(dǎo)電率的高強(qiáng)度銅鉻鋯合金細(xì)線導(dǎo)體的制備方法在電纜 導(dǎo)體材料制備領(lǐng)域的用途。
【文檔編號(hào)】H01B13/00GK103695825SQ201310753703
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】徐睿, 蔡西川, 朱軍軍, 毛協(xié)民 申請(qǐng)人:上海電纜研究所