一种多元稀土合金化高导电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CN107586980A(43)申请公布日2018.01.16(21)申请号201710912976.X(22)申请日2017.09.30(71)申请人中天合金技术有限公司地址226000江苏省南通市开发区常兴路96号申请人南京工程学院(72)发明人闫晨巨佳王章忠石莹陈爱华王英华毛向阳(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C9/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种多元稀土合金化高导电铜合金及其制备方法(57)摘要本发明提供一种导电率高、力学性能良好的多元稀土合金化高导电铜合金，并提供一种生产成本低和高温性能稳定的多元稀土合金化高导电铜合金的制造方法，其步骤包括：首先按照摩尔百分比对电解铜、铜锌中间合金、铜锰中间合金以及铜镧中间合金进行配料准备熔炼将配好的原料置于坩埚中采用真空电阻炉进行熔炼，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。该合金相对于其他导电铜合金来说，在晶界处形成兼有高导电和力学性能良好的纳米尺寸三元铜锌镧中间相，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。CN107586980ACN107586980A权利要求书1/1页1.一种多元稀土合金化高导电铜合金的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）.首先按照质量百分比对阴极铜、铜锌中间合金、铜镍中间合金、铜铈中间合金以及铜镧中间合金进行配料准备熔炼；（2）.将配好重量的阴极铜置于工频感应炉中，加热温度到1300~1450℃进行熔炼并搅拌；（3）.待电解铜熔炼完全后，在熔体表面覆盖厚度为20cm的木炭层，然后向液态溶体中加入铜锌中间合金和铜镍中间合金，并保持温度为1300~1450℃的条件下继续熔炼并搅拌；（4）.待加入的铜锌中间合金和铜镍中间合金熔炼完全后，向液态熔体中加入铜铈中间合金和铜镧中间合金，并保持温度为1300~1450℃的条件下继续进行熔炼并搅拌；（5）.待上述合金充分熔炼后，在工频感应炉底部采用石墨内套结晶器对液态熔体进行连续铸造，得到矩形铜合金锭；（6）将上述得到的矩形合金锭放入连续热处理炉中加热至850~950℃并保温4~6小时，出炉后即得到多元稀土合金化高导电铜合金。2.一种多元稀土合金化高导电铜合金，其特征在于，所述铜合金各成分及其原子百分比含量为：碳0.11~0.36；锌10.89~25.74；镍8.72~12.88；铈3.76~6.95镧4.38~8.67；铜余量；其他不可避免杂质≤0.03。3.根据权利要求2所述的一种多元稀土合金化高导电铜合金，其特征在于，所述的多元稀土合金化高导电铜合金由权利要求1所述方法制备得到，其微观组织在铜合金的晶界处析出纳米尺寸的Cu6CeLa金属间化合物。4.根据权利要求1所述的多元稀土合金化高导电铜合金的制备方法，其特征在于，所述的铜锌中间合金中锌的摩尔分数占50%以上；铜镍中间合金中镍的摩尔分数占40%以上；铜铈中间合金和铜镧中间合金中铈和镧的摩尔分数占20%以上。5.根据权利要求1所述的多元稀土合金化高导电铜合金的制备方法，其特征在于，上述步骤（2）、（3）、（4）中合金熔炼时间t按合金的质量进行估算，换算公式为：t=K·m1/2，式中，1/2铜-锌-镍-铈-镧体系系数K=1400~1600s/(kg)；m为合金的质量，单位为kg。6.根据权利要求1所述的多元稀土合金化高导电铜合金的制备方法，其特征在于，原料铜锌中间合金、铜镍中间合金、铜铈中间合金以及铜镧中间合金的加入方式均是以纯铜箔密封投入液态熔体的形式加入。2CN107586980A说明书1/5页一种多元稀土合金化高导电铜合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于高性能铜合金领域，涉及一种多元稀土合金化高导电铜合金的制造方法。背景技术[0002]人类在很久以前就学会了炼铜，使用铜制品进行工作和生活，大量的铜制品直接影响了人类的发展，更是影响了后人的生活。现如今铜也有着重要的影响力，无论是在生活方面，还是在生产方面都有实际意义。铜及铜合金的导电性和导热性十分优异，同时同还有着较为不错的耐腐蚀性，铸造性和可焊接性，所以铜及铜合金广泛应用于各行各业的领域之中。但是纯铜的强度较低，平常状态下只有230-290MPa，虽然可以通过冷加工的方式提高其强度到400MPa，然而相应的，原本良好的延展性会降低很多。但是可以通过后续冷加工的回火，得到失去的强度。由于高强度和塑性之间的矛盾关系，使得铜很难达到不同实际工程中的使用要求，目前一般性能的铜及铜合金很难适应多种多样的应用场合。所以高强高导铜合金的研发对工程应用