一种高强高导铜硒多元合金材料的制备与形变方法.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CN110527865A(43)申请公布日2019.12.03(21)申请号201910845797.8(22)申请日2019.09.09(71)申请人四川大学地址610065四川省成都市武侯区一环路南一段24号(72)发明人朱达川廖鑫焦林(51)Int.Cl.C22C9/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C1/10(2006.01)B21C23/02(2006.01)H01B1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高强高导铜硒多元合金材料的制备与形变方法(57)摘要一种高强高导铜硒多元合金材料的制备与形变方法，属于新型合金材料加工领域。该合金成分为硒：0.15--0.6%，碲：0--0.25%，微量添加元素：0.02--0.1%，铜：余量，微量添加元素至少为锂、磷、稀土中的一种或两种，采用真空感应炉熔炼，其步骤包括配料、抽真空、氩气保护、合金熔炼、浇注、速冷获得铸坯，其中硒、碲、锂、稀土以中间合金加入；铸坯经热挤压成直径为φ10mm的铜棒后，采用等通道径向挤压工艺(ECAP)挤压成型，变形道次2--8，相邻道次之间试样方向旋转90°，获得高强高导合金棒材，电导率可达88--95%IACS，维氏硬度可达150--171HV，根据国标GB3771-83铜合金硬度与强度换算为506MPa--583MPa。CN110527865ACN110527865A权利要求书1/1页1.一种高强高导铜硒多元合金材料的制备与形变方法，其特征在于具体步骤如下：1）、根据铜硒多元合金成分设计，硒：0.15--0.6%，碲：0--0.25%，微量添加元素：0.02--0.1%，铜：余量，进行配料；微量添加元素至少为锂、磷、稀土中的一种或两种；2）、采用真空感应炉熔炼，在真空感应炉中装入工业纯铜，抽真空，氩气保护，加热至1140--1150℃，使得纯铜熔清，然后添加硒、碲，微量合金元素，继续熔炼，温度控制在1180--1200℃，使得合金元素均匀分布于铜液中，待完全熔化后保温10--15分钟，熔炼完成即浇注，速冷成铸坯，其中硒、碲、锂、稀土以中间合金加入；3）铸坯经热挤压成直径为φ10mm的铜棒后，采用等通道径向挤压工艺(ECAP)挤压成型，变形道次2--8，相邻道次之间试样方向旋转90°，获得高强高导合金棒材，其电导率可达88--95%IACS，维氏硬度可达150--171HV，根据国标GB3771-83铜合金硬度与强度换算为506MPa--583MPa。2CN110527865A说明书1/4页一种高强高导铜硒多元合金材料的制备与形变方法技术领域[0001]本发明属于新型铜合金材料加工领域，具体涉及一种高强高导铜硒多元合金材料的制备与形变方法。背景技术[0002]工业纯铜具有良好的导电、导热性能，并且塑性较好，因而工业纯铜用途广泛，常用于导电、导热等器材，但是，随着工业技术的飞速发展，工业纯铜强度低、软化温度低等缺点使其应用受到限制，这就要求开发新的高强高导铜合金，目前所开发的这类铜合金主要有铜锆、铜铬、铜镉、铜银、铜镁合金，但由于价格高、对环境影响大、导电性达不到要求等诸多原因，使这些合金并没有在大范围内使用。[0003]碲的加入，赋予了纯铜抗电弧、抗电蚀等特殊性能，申请号为02113262.3，名称为“一种高强、高导、高灭弧的碲铜合金材料”，申请号为02133772.1，名称为“接触网导线用铜合金材料”中表明第三组元——镁的加入，使铜碲合金的强度有所提高，但导电率偏低，最高仅为76%IACS，《中外常用金属材料手册》（西安省标准化情报研究所编）中公开了牌号为C14500和C14510的易切削铜碲磷合金，但其强度仅为260MPa，不具有高强高导、抗电弧和易切削相结合的综合性能指标。同时这些合金由于采用高纯碲为原料，碲资源有限，导致其研发和应用受到限制，因此迫切需要研制和开发新型高导电导热材料。发明内容[0004]本发明针对现有技术存在的不足，提供一种高强高导铜硒多元合金材料的制备方法及形变方法，其特点是以硒元素代替碲元素，采用真空熔炼，速冷得到铸坯，经热挤压成直径为φ10mm的铜棒后，采用等通道径向挤压工艺(ECAP)多道次挤压成型，相邻道次之间试样方向旋转90°，以获得高强高导铜硒多元合金，还可以根据加工需要调整其切削性能。[0005]本发明提出的技术方案：引入硒（碲），微量添加元素，利用微量添加元素去除熔炼过程中产生的气体、杂质等以减少铸造缺陷，进而采用特殊形变工艺（ECAP）改善组织和切削性能，同时实现高强高导。[0006]本发明提供一种高强高导铜硒多元合金材料的制备方法，具体步骤如下：1）、根据铜硒多元合