高导高硬的铬锆铜合金、制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111850340A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号202010924012.9(22)申请日2020.09.04(71)申请人三门峡宏鑫有色金属有限公司地址472000河南省三门峡市产业聚集区经一路西段(72)发明人纪新平刘岩松朱涛王应国邓乐黄晓强虎一常丽娜(74)专利代理机构郑州银河专利代理有限公司41158代理人安申涛(51)Int.Cl.C22C9/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22F1/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称高导高硬的铬锆铜合金、制备方法及其应用(57)摘要本发明提供一种高导高硬的铬锆铜合金、制备方法及其应用，所述合金由以下重量百分比的成分组成：包含如下组分：铬0.5%～2.0％、锆0.05%～0.3％、镁0.05～0.2％，余量为含有X的金属铜；X为铈、钕、钆中的至少一种。其制备方法为：先将金属铜置入真空炉或充入保护气体的高温炉熔化得到高温铜熔融液，升温熔炼铜；再加入铬、锆分批投入至高温铜熔融液，熔清，最后加入金属镁，浇入炉中的模具内得到铸坯，锯切后水封拉伸、退火。此种合金具有高导电性高硬度的特点，调和了现有铜合金在强度和导电性方面的矛盾。CN111850340ACN111850340A权利要求书1/1页1.一种高导高硬的铬锆铜合金，其特征在于，包括如下重量百分比的成分：铬0.5%～2.0％、锆0.05%～0.3％、镁0.05～0.2％，余量为含有X的金属铜；X为铈、钕、钆中的至少一种。2.根据权利要求1所述的高导电率高硬度的铬锆铜合金材料，其特征在于，包括如下重量百分比的成分：铬0.7%～1.5％、锆0.1%～0.25％、镁0.1～0.15％，余量为含有X的金属铜，所述X为在金属铜中的质量分数为0.03～0.05%。3.根据权利要求1所述的高导电率高硬度的铬锆铜合金材料，其特征在于，所述金属铜为阴极铜。4.如权利要求1所述的高导高硬的铬锆铜合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将金属铜置入真空或充入保护气体的高温炉，在1350～1390℃温度下熔融45～50min得到高温铜熔融液；将铬、锆分批投入至高温铜熔融液，在真空或充入保护气体的下维持铜液在1270℃～1320℃，直至铜中X完全融化；静置5～10min得到合金熔融液；在浇铸前1～5min加入金属镁混匀后浇入炉中的模具内，在真空或保护气体条件下冷却至400～600℃得到铸坯；将步骤3）所得铸坯锯切后加热至890℃～920℃，水封挤成圆棒，进一步将圆棒拉伸；将拉伸后的圆棒在460～480℃下保温0.5～1.5h后退火。5.根据权利要求4所述的高导高硬的铬锆铜合金的制备方法，其特征在于，在步骤2）中，待真空度达到(3～8)×10-2Pa后，充入氦气或氩气至炉中0.01～0.02Mpa后升温。6.根据权利要求4所述的高导高硬的铬锆铜合金的制备方法，其特征在于，在步骤4）中，经锯切后的铸坯在中频感应炉中进行加热。7.根据权利要求4所述的高导高硬的铬锆铜合金的制备方法，其特征在于，所述水封的温度≤50℃。8.一种如权利要求1所述的高导高硬的铬锆铜合金的应用，其特征在于，所述合金在电焊焊嘴、高压线路的维修应用。2CN111850340A说明书1/4页高导高硬的铬锆铜合金、制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及一种合金材料领域，特别是涉及一种高导高硬的铬锆铜合金、制备方法及其应用。背景技术[0002]高导电率高硬度的铜合金被广泛应用于军工、航空航天、舰船制造、高铁、地铁、电动汽车、通讯设备等领域；但目前，我国仍然采用六十年代确立的真空熔炼方法生产，由于真空生产成本高、产量小、工艺复杂，使得我国生产厂家一直处于小批量生产状态，且生产效率低、工艺复杂、材料品种少、性能差、加工成本高、成品率低，很难建立连铸化工业生产规模，远远不能满足现代高强高导铬锆铜的合金材料的使用要求及日益增长的市场需求，据调查表明现阶段我国每年近50%的高导电铜合金需要依靠进口。[0003]最近几年，以德国、美国、日本已经建立了经济化的规模化的锆锆铜系列合金产品生产技术和工艺流程，其主要采用向铜中加入第二相的颗粒来进行强化，依靠增加相本身强度来增加材料的强度。但铜合金的强度和导电率成反比，即铜合金强度增加的同时，导电率会下降。同时由于技术尚未成熟，依靠人工复合方法制备的复合材料都有可能存在界面强度不合理，界面稳定性差等问题。[0004]因此如何在提高铜合金强度的同时，尽量减少导电率的下降是制造高强高导铜合金中亟待解决的技术问题。发明内容[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种高导高硬的铬锆铜合金、制备方法及其应用，本发明的合金突