[发明专利]一种高强高导耐热铜合金

说明书

技术领域

本发明涉及高强度高导电性材料的制备领域。尤其是一种新型高强高导耐热铜合金。

背景技术

高强高导电铜合金是一类有优良综合物理性能和力学性能的结构功能材料,在众多工业领域中有着不可替代的作用,广泛应用于集成电路的引线框架、各类点焊和滚焊机的电极、大功率异步牵引电动机转子、热核实验反应堆(ITER)偏滤器垂直靶散热片、电气化铁路接触导线等。铜合金的强度和导电率之间有着此消彼长的关系，即采用某种手段使铜合金得到强化后，其导电率必然有某种程度的下降。

目前的高强高导合金主要有铜铁磷系、铜镍硅系、铜镍锡系、铜铬锆系、铜镁系等，但真正要实现抗拉强度和导电率都很高的只有铜铬锆系合金。其它的合金要么强度达不到，要么导电率远达不到，特别是软化温度较低，在高温下无法使用。而对于铜铬锆合金，由于锆元素的特殊性质，目前对该合金只能进行真空熔炼、真空铸造，而后进行塑性成型。因此无法实现连续生产，故而无法生产大规格的接触线、引线框架、大型结晶器等产品。世界范围内实际在接触线、引线框架领域尚未使用铜铬锆合金，大型铜铬锆结晶器完全依赖进口，我国只能用真空炉生产导电咀等小规格铜铬锆产品。

发明内容

本发明的主要目的是寻找一种可应用于导电咀、引线框架、结晶器、接触线等高性能产品，其目的在于以及高性能及环保优势，替代现有的同类产品。

该高强高导耐热铜合金，由以下成分组成：Cr、In、Ti和铜，各组分的百分含量为Cr：0.1～0.7%、In：0.05～0.3%、Ti：0.05～0.1%，余量为铜。

所述合金的抗拉强度可达605Mpa，导电率可达79%IACS抗软化温度最高可达450℃。

本发明有以下优点：

可利用常规熔炼、铸造及加工方法，制备出性能优良的高强高导耐热铜合金，其抗拉强度最高可达605Mpa，导电率可达79%IACS，抗软化温度最高可达450℃。达到日本生产的铜铬锆合金的性能水平。可进行适合接触线、引线框架带材的连续生产，突破该领域的技术瓶颈。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做了进一步的描述。

实施例一：在200kg中频感应熔炼炉中配制含铬0.6%、含铟0.3%、含钛0.05%的合金，待熔体成分合格后，使用上引铸造机将该合金铸成直径为17mm的圆杆，使用Y型轧机将其轧制成直径为8mm的圆杆，然后在井式电阻炉中进行950℃、1小时的固溶处理并快速淬火，再经滑动式连续拉伸机拉至直径为3mm的圆线，然后在电阻炉中进行450℃、3小时的时效处理，最后再通过滑动式连续拉伸机拉至直径为1mm的圆线。该圆铜线产品的抗拉强度可达605Mpa，导电率可达79%IACS，抗软化温度可达400℃，可应用于高温漆包线生产，突破了以往技术空白。

实施例二：在200kg中频感应熔炼炉中配制含铬0.7%、含铟0.3%、含钛0.1%的合金，待熔体成分合格后，使用铁模铸锭将铜液浇铸成直径为100mm,长度为220mm的铸锭，将铸锭加热至850℃保温1.5小时后，使用1630吨卧式水封挤压机将其挤压成直径为22mm的铜棒，并通过挤压机的水封装置进行在线淬火，然后使用拉拔机分两道次将其拉至16mm的铜棒，然后在电阻炉中进行450℃、3小时的时效处理，最后再通过联合拉拔机将其拉至成8mm的圆棒。该圆棒产品的抗拉强度可达585Mpa，导电率可达79%IACS，抗软化温度可达450℃，延伸率还可达到10%，可应用于高效耐热导电咀的开发，利用该技术还可以生产高档结晶器铜材。

当然，以上所述仅是本发明的一种实施方式而已，应当指出本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均属于本发明权利要求的保护范围之内。