[发明专利]一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法

说明书

本发明属于有色金属加工技术领域，特别涉及一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法。该合金组分为Ni：1.2～2.4％，Co：0.6～1.4％，Si：0.2～0.6％，Ti：0.02～0.1％，Zr：0.02～0.1％，Ce：0.02～0.4％，Ta：0.01～0.1％，其余为Cu；合金经过形变时效处理后，其导电率、弹性模量、抗拉强度、塑性伸长率、抗电磁屏蔽性能、抗腐蚀性能均可显著提高，且通过调控合金元素加入量，能提高合金所需的不同性能，进而应用于信息产业、水产养殖、电力电缆和汽车电子元件等领域；该方法工艺简单，高效可控，有利于工业化生产。

技术领域

本发明属于有色金属加工技术领域，特别涉及一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法。

背景技术

铜及铜合金具有较高强度、韧性好、耐磨、延展性好、导电导热性高、优良的耐腐蚀能力等性能特点，广泛地应用于能源动力、电力传送、信息产业、高速轨道交通、海水养殖及海水淡化、航空航天等多个关系国计民生的重大领域，是一种非常重要的结构功能一体化材料。据有关统计，在我国现有124个产业部门中，有113个部门在使用铜及铜合金。铜合金优异的性能，均和其添加的不同类型的合金元素有关，但合金元素的添加，在提高不同性能的同时，一般都会大大降低其导电性能。

因此，在提高铜合金不同性能的同时，尽量减少导电性能的损失，是铜合金材料亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法，具体技术方案如下：

一种具有圆盘状析出物的铜合金，所述铜合金组成为，以质量百分数计，Ni：1.2～2.4％，Co：0.6～1.4％，Si：0.2～0.6％，Ti：0.02～0.1％，Zr：0.02～0.1％，Ce：0.02～0.4％，Ta：0.01～0.1％，其余为Cu。

所述Ti和Zr的重量百分比之和小于0.2％。

所添加元素的作用：

镍：镍可以无限互溶于铜之中，可以抑制晶粒长大和晶界不连续反应，但过多的镍会使合金中出现β相，严重影响着合金的抗应力松弛和疲劳性能。

钴：形成的CoSi沉淀相使合金发生时效强化，抑制晶粒长大和晶界不连续反应发生，此外还可能与Cu形成一种抗高温化合物，有利于提高铜合金的抗应力松弛性能。

硅：硅和镍、钴会形成硅化物第二相强化粒子来提高合金的强度；当硅含量低于0.2％时，合金经过时效后析出的硅化物第二相粒子过少，不能完全提高合金的强度；当硅含量高于0.6％时，会使合金的电导率和加工性能下降。

钛和锆：少量添加总量低于0.2％的钛和锆，可以比较明显的提高合金的抗应力松弛性能，同时也能够有效的改善抗拉强度与导电性的组合。

稀土铈：具有细化晶粒的作用，能够阻止晶粒的长大，而且能比较明显的抑制合金的不连续反应，提高合金的抗应力松弛和抗疲劳性能，同时提高合金的时效硬化效果，有效延缓过时效的发生。

钽：在铜中加入微量的钽，可以极高的提高合金的耐腐蚀性能；钽的加入，改变了该合金析出物的形状，使得其不同的析出物都具有规则的圆盘状，改变钽的加入量，还可以控制圆盘状析出物的大小；在不改变合金导电率的前提下，针对性提高合金的不同性能，使合金能够应用于不同应用领域。

一种具有圆盘状析出物的铜合金的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)熔炼；(2)固溶处理；(3)铣面；(4)热轧或热挤压；(5)短时回溶；(6)冷轧或冷拉拔；(7)时效处理。

所述步骤(1)熔炼具体为：按照质量百分比进行配料、投料、熔炼及浇铸。

所述步骤(1)中合金原料添加的顺序为：