[发明专利]一种高导电铜银锡铬合金板带材及其制备加工方法

说明书

本发明涉及一种高导电铜银锡铬合金板带材及其制备加工方法，属于有色金属加工领域。它的重量百分比组成为：Ag：0.02~0.03%，Sn：0.005～0.01%，Cr：0.005～0.01%，Zn：0.002～0.005%，B：0.0005～0.001%，其余为Cu。通过熔炼及铸造、热轧、铣面、初轧、中间退火、酸洗、中轧、在线固溶、精轧、在线时效、拉弯矫等加工工艺得到该材料。本发明铜合金的抗拉强度为390～470MPa，维氏硬度为115～150HV，延伸率为6~11%，导电率≥96.8%IACS，抗软化温度≥360℃，耐腐蚀速度为0.062~0.096 g·m^‑2·h^‑1（腐蚀介质：人工海水）。

技术领域

本发明主要涉及一种铜银锡铬合金板带材及其制备加工方法，特别是涉及一种高导电铜银锡铬合金板带材及其制备加工方法。

背景技术

传统紫铜类合金板带因具有高导电、高导热、易于加工成型等特点，广泛应用于变压器、继电器等领域。随着科技进步及新型产业的发展，紫铜类合金板带的应用领域正不断扩大，通过在紫铜合金中添加微量的合金元素，形成多元合金，同时伴随加工工艺的优化，进一步提高其综合性能。高导电铜银锡铬合金即为这样一类合金，可应用于电机整流子接触片材料领域。

整流子主要运用于直流发电机中，是发电机的换向器。电机在转动时，每转一周相关绕组线圈会两次经过同一定向磁场，这样就会使该绕组中的感应电流的方向将同步发生改变，因此整流子的作用就是使输出的电流方向保持不变，使得绕组线圈能够持续转动。直流电机正常工作中，由于电机高速运转，整流子接触片与电刷高速摩擦，同时产生大量的热，影响电机使用寿命，因此要求整流子接触片材料具有强度硬度高、高导电、高抗软化温度、耐磨损性能优异等特点。随着电机工业的迅猛发展，尤其是微特电机在日常生活生产过程中的广泛应用，电机整流子的工作环境日趋恶化，经常伴有高温、潮湿、尘埃、高负荷、电磁干扰等，同时对电机的噪声、震动、转速、散热、使用寿命、输出稳定等性能指标的要求也与日剧增。电机整流子接触材料的使用将直接影响电机的使用寿命，传统紫铜类高导电接触材料由于其强度较低、抗软化性能较差，已无法满足现代电机整流子接触片材料的发展需求，因此需开发一种新型电机整流子接触片材料。

铜银锡铬合金是在铜基体中添加微量的合金元素所形成的多元合金，能够在不明显降低材料导电率、不明显影响电机散热效果情况下，提高合金的强度硬度、抗软化性能以及耐腐蚀性，适用于现代新型电机整流子接触片材料。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种具有高导电、高强度、抗软化温度高以及耐腐蚀性能优异的电机整流子接触片用铜银锡铬合金板带材。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种高导电铜银锡铬合金板带材，它的重量百分比组成为：Ag：0.02~0.03%，Sn：0.005～0.01%，Cr：0.005～0.01%，Zn：0.002～0.005%，B：0.0005～0.001%，其余为Cu。

一种制备上述高导电铜银锡铬合金板带材的加工方法，包括了如下步骤：a.按照质量百分比进行配料、投料、熔炼及浇铸，b.热轧，c.铣面，d.初轧，e.切边，f.中间退火，g.酸洗，h.中轧，i.在线固溶，j.精轧，k.酸洗，l.在线时效，m.拉弯矫直，n.分剪入库。

作为本发明的改进，在步骤a中，熔炼的温度范围为1150～1200℃，浇铸的温度范围为1140～1180℃，所述熔炼过程在非真空感应电炉中进行，其熔炼流程为：先加入铜（Cu），熔化后，再低温加入纯银（Ag）、纯锡（Sn）、纯锌（Zn），待全部融化后加入铜铬合金（Cu-Cr）、铜硼合金（Cu-B），再用煅烧木炭覆盖，覆盖层厚度为30cm，并利用氩气除气30min。

作为本发明的优选，在步骤b中，铸坯热轧加热温度为890～940℃，通过9道次轧制，使得热轧总变形量为86～92%。