[发明专利]一种高导电率铜合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高导电率铜合金及其制备方法，其中制备方法的步骤包括：首先按照摩尔百分比对电解铜、铜钼中间合金以及镍铈中间合金进行配料准备熔炼，将配好的原料置于真空感应炉进行熔炼，熔炼过程中控制真空度和温度，使熔炼出的合金兼具兼有高导电和良好的力学性能。本发明中的合金相对于其他导电铜合金来说，在晶界处析出兼有高导电和力学性能良好的纳米尺寸的镍铈中间相，在保持铜合金的力学性能同时提高了其导电性能，使合金具有高导电率的同时兼具良好的力学性能，大大的拓宽了该类合金的使用范围。

技术领域

本发明属于高性能铜合金技术领域，特别涉及一种高导电率铜合金及其制备方法。

背景技术

铜是一种最早发现的并与人类生存和社会生产紧密相关的有色金属，在早期人类社会的相关记载中就存在着人们通过开采铜矿，冶炼铜金属并用于制造日常器具和各种武器的历史记载，铜的发现和使用给人类社会的发展带来了很大的进步。纯铜作为一种具备优良的导电导热性和极佳延展性的金属材料，已被沿用至今，其密度大约为8.9g/cm3﹐熔点高达1083℃。纯铜及一些铜合金也具有较好的耐腐蚀性，在干燥的空气中它的化学性质十分稳定，但在潮湿的空气中表面会生成一种碱式碳酸铜的物质，也称铜绿。

正因为铜存在这些良好的物理特性，所以已被广泛地应用于机械器具生产、电子电气工程和轻工制造等领域当中。其中，在电子电气工程领域内铜及铜合金的需求量最大，消费市场也最广。工业应用以纯铜为主，铜及铜合金的产品中，80%是以纯铜被加工成各种形状供应的。因为其优良的导电性和延展性，所以铜主要用于电缆电线、导电零件和印刷版线路的制造中。

在工业应用中，国家对基础产业的投资力度不断加大，水电站、核电站、地铁、机场、高速列车等大型项目相继开工建设，与其相配套的各种输变电设备对铜母线（铜排）的性能提出了更高的要求。而传统的纯铜的强度与导电率往往成反比关系，相互矛盾，这在一定程度上增大了研制难度。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种高导电率、良好力学性能以及低生产成本的高导电率铜合金及其制备方法，通过该方法制造出来的铜合金能够满足工业应用中对导电铜合金导电性和力学性能的要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高导电率铜合金，所述铜合金中各成分及其摩尔百分比含量为：

碳 0.12-0.28%；

镍 7.8-15.4%；

钼 3.1-7.3%；

铈 5.7-10.3%；

不可避免的杂质 ≤0.03%；

铜 余量。

进一步的，所述铜合金的微观组织，在晶界处析出1-50纳米尺寸的镍铈金属间化合物。

进一步的，所述不可避免的杂质包括硫、磷、硅，其总量≤0.03%。

一种高导电率铜合金的制备方法，包括以下步骤：

S1、将原料按照配比对电解铜、铜钼中间合金以及镍铈中间合金进行配料准备熔炼；

S2、将配好的电解铜置于真空感应炉，在1×10^-2MPa到1×10^-3MPa的低真空状态下充入氩气进行保护，加热温度到1480-1600℃进行熔炼；