一种高强度高导电高塑性的铜合金及其制备方法.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CN109321777A(43)申请公布日2019.02.12(21)申请号201811514386.2(22)申请日2018.12.12(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人王同敏李仁庚康慧君郭恩宇陈宗宁接金川曹志强卢一平张宇博李廷举(74)专利代理机构大连星海专利事务所有限公司21208代理人裴毓英(51)Int.Cl.C22C9/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22F1/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种高强度高导电高塑性的铜合金及其制备方法(57)摘要本发明提供一种高强度高导电高塑性的铜合金及其制备方法。本发明高强度高导电高塑性的铜合金，包括重量配比如下的各组分：Cr0.3～0.6％；Zr0.1～0.3％；Hf0.1～0.3％；余量为Cu。高强度高导电高塑性的铜合金的制备方法，包括以下步骤：采用真空非自耗电弧炉制备CuZrHf中间合金；采用真空中频感应熔炼炉制备高强度高导电高塑性的铜合金；通过二次加料斗向真空中频感应熔炼炉中加入Cr片；向熔体中加入CuZrHf中间合金，浇注后得到高强度高导电高塑性的铜合金。本发明与CuCrZr系列合金相比在相同的塑性变形工艺下，均匀伸长率提升38％～80％，实现同时兼顾高强度、高导电性以及高塑性。CN109321777ACN109321777A权利要求书1/1页1.一种高强度高导电高塑性的铜合金，其特征在于，包括重量配比如下的各组分：Cr0.3～0.6％；Zr0.1～0.3％；Hf0.1～0.3％；余量为Cu。2.根据权利要求1所述所述高强度高导电高塑性的铜合金，其特征在于，包括重量配比如下的各组分：Cr0.4～0.5％；Zr0.1～0.2％；Hf0.15～0.3％；余量为Cu。3.根据权利要求1或2所述所述高强度高导电高塑性的铜合金，其特征在于，所述Zr与Hf质量比为0.2～1.2。4.一种高强度高导电高塑性的铜合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用真空非自耗电弧炉制备CuZrHf中间合金，将Zr和Hf元素以中间合金形式加入到铜熔体中，其中Cu与Zr和Hf之和的质量比为5～8，反复熔炼4～6次制备得到CuZrHf中间合金；步骤2、采用真空中频感应熔炼炉制备高强度高导电高塑性的铜合金，先将纯铜放进石墨坩埚中加热熔化，温度升至1200～1280℃后精炼保温15～20min；步骤3、通过二次加料斗向真空中频感应熔炼炉中加入Cr片，保温8～15min，熔体温度控制在1300～1350℃；步骤4、调节真空中频感应熔炼炉功率，使熔体降温，当熔体温度降至1150～1200℃时加入CuZrHf中间合金，保温3～5min，继续降温当熔体温度降至1050～1100℃时缓慢浇注到铸模中得到高强度高导电高塑性的铜合金。5.根据权利要求4所述高强度高导电高塑性的铜合金的制备方法，其特征在于，所述纯铜、Cr、Zr和Hf纯度大于99.9％。2CN109321777A说明书1/4页一种高强度高导电高塑性的铜合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及合金技术，尤其涉及一种高强度高导电高塑性的铜合金及其制备方法。背景技术[0002]铜及铜合金具有较高的强度和良好的导电性，因而广泛应用在电触头、高压开关、接触线、集成电路引线框架以及电阻电焊电极等方面。[0003]高强度和高电导率本质上相互矛盾，提高材料的抗拉强度就不可避免地会损害材料的电导率。目前，一般通过大塑性变形或动态塑性变形的方式制备高强度高导电铜合金，所制备的铜合金通常抗拉强度超过600MPa，电导率保持80％IACS左右，一定程度上满足了对高强度高导电铜合金应用需求。但是，材料的强度与塑性也是一对相互矛盾的性能，一般来说，材料强度的提高必然导致塑性的降低。上述方法制备的铜合金虽然实现了强度和电导率的良好结合，但都面临塑性较低的困境。一方面，较低的塑性不利于后续的成型加工；另一方面，较低的塑性也难以保证工程上的安全使用。发明内容[0004]本发明的目的在于，针对目前合金无法兼具高强度、高导电性以及高塑性的问题，提出一种高强度高导电高塑性的铜合金，该合金与CuCrZr系列合金相比，在相同的塑性变形工艺下，均匀伸长率提升38％～80％，实现同时兼顾高强度、高导电性以及高塑性。[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高强度高导电高塑性的铜合金，包括重量配比如下的各组分：[0006]Cr0.3～0.6％；[0007]Zr0.1～0.3％；[0008]Hf0.1～0.3％；[0009]余量为Cu。[0010]进一步地，所述高强度高导电高塑性的铜合金，包