專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrZr合金及其制備和加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfr合金及其制備和加工方法，特別涉及一種具備高強(qiáng)度和高導(dǎo)電等性能的銅合金材料的制備及其板帶的加工工藝，屬于合金材料技術(shù)領(lǐng)域。可被廣泛應(yīng)用于高強(qiáng)、高導(dǎo)領(lǐng)域，如制備電阻焊電極、連鑄機(jī)結(jié)晶器內(nèi)襯、集成電路引線框架、電車(chē)及電力機(jī)車(chē)架空導(dǎo)線排及夾頭材料、觸頭材料和煉鐵高爐的風(fēng)口小套等。本發(fā)明涉及一種金屬熔煉技術(shù)，尤其是涉及一種高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfr合金板帶材的非真空熔煉技術(shù)；本發(fā)明涉及有色金屬鑄造加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfi 合金板帶材加工方法；本發(fā)明還屬于摩擦接觸材料技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種高強(qiáng)高導(dǎo) CuCrZr合金板帶材的熱處理工藝。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金是指具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能的同時(shí)兼顧高的強(qiáng)度和優(yōu)異的高溫性能的合金，其主要要求是在不損失電導(dǎo)率的原則下，使合金的強(qiáng)度提高。其主要用作汽車(chē)、電工電子、電力等行業(yè)中的電阻焊電極、引線框架、導(dǎo)電橋等材料，還可以替代有毒的鈹青銅等制作繼電器支座和接插件元件等。目前，國(guó)內(nèi)外這類(lèi)合金按其化學(xué)成分、強(qiáng)度、電導(dǎo)率主要分為四類(lèi)(1)高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金，抗拉強(qiáng)度為500 600MPa，電導(dǎo)率為80 90% ACS，如Cu-Cr-Zr,Cu-Ag-Cr等。(2)中強(qiáng)高導(dǎo)銅合金，抗拉強(qiáng)度為350 550MPa，電導(dǎo)率為 70 90% ACS，如Cu-Ag，Cu-Cr，Cu-&等。(3)高強(qiáng)中導(dǎo)合金，抗拉強(qiáng)度為700 800MPa， 電導(dǎo)率為40 50% ACS，如Cu-Be, Cu-Ni-Sn, Cu-Ni-Co等。(4)超高強(qiáng)低導(dǎo)合金，抗拉強(qiáng)度彡 900MPa,電導(dǎo)率為 10 30% ACS，如 Cu-Ti，Cu-Be-Co 等。近年來(lái)，隨著高強(qiáng)高導(dǎo)材料的相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，對(duì)高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的要求不斷提高，如在室溫和高溫保持高的導(dǎo)電，強(qiáng)度，具有良好的抗變形能力及加工性能等。目前，國(guó)外銅合金引線框架材料研究開(kāi)發(fā)的銅合金體系主要有中強(qiáng)高導(dǎo)型Cu-Fe-P系、高強(qiáng)中導(dǎo)型 Cu-Ni-Si系和高強(qiáng)高導(dǎo)型Cu-Cr-^ 系等，推出的合金品種僅日本就有110余種之多。其中 Cu-Cr-^ 系是最具魅力的高強(qiáng)高導(dǎo)型合金，是世界工業(yè)國(guó)為滿足大規(guī)模集成電路的發(fā)展而競(jìng)相研究和開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，但仍未達(dá)到強(qiáng)度> 600MPa，導(dǎo)電率> 80% IACS的理想目標(biāo)。檢索國(guó)內(nèi)相關(guān)專(zhuān)利，性能上均未能達(dá)到強(qiáng)度> 600MPa，導(dǎo)電率> 80% IACS0為此， 本專(zhuān)利通過(guò)熔煉及熱處理的控制，提供了一種性能達(dá)到上述高強(qiáng)高導(dǎo)的銅合金及其制備和加工方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是解決現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)CuCrfi 合金的不足，提供一種強(qiáng)度> 600MPa，導(dǎo)電率> 80% IACS 的 CuCrZr 合金。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種高強(qiáng)高導(dǎo)CuCr^ 合金，按照質(zhì)量百分比，其基礎(chǔ)成分為Cr 0. 3% 1. 4%, Zr 0.02% 0.25%，其余為Cu，所述銅合金中的成分需要滿足(a) 1. 9 < Cr/Zr ^ 5 ；(b)0. 4%^ Cr+Zr d。一種優(yōu)選的技術(shù)方案，其特征在于所述銅合金中還包含0. 01% 0. 05%的Mg。一種優(yōu)選的技術(shù)方案，其特征在于所述銅合金中還包含選自Si、Ag、Sn 和RE(稀土元素)中的至少一種微合金化附帶元素，其含量為Si 0.01% 0.1%， AgO. 01 % 0. 1 %，Sn 0. 01 % 0. 1 %，RE 0. 01 % 0. 1 %，總量應(yīng)滿足 0. 01 % ^ Si+Ag+Sn+RE < 0. 5%。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述的高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfr合金的制備和加工方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，采取以下技術(shù)方案一種高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfi 合金的制備和加工方法，包括以下工藝流程a.按照質(zhì)量百分比進(jìn)行配料、投料、熔煉及澆鑄，b.銑面，c.熱軋，d.固溶處理，e. 一次冷軋，f. 一次時(shí)效，g. 二次冷軋，h. 二次時(shí)效。步驟a中，所述投料的具體順序?yàn)橄燃尤隒u，熔化后，加入CuCr中間合金和CWr
中間合金。步驟a中，投料時(shí)，還加入Mg、Si、Ag、Sn和/或RE，Si、Ag和/或Sn在Cu熔化后加入，Mg和/或RE在出爐前加入。步驟a中，所述熔煉的溫度為1250 1300°C，所述澆鑄的溫度控制在1150 1200 "C。步驟c中，所述熱軋的溫度為800 1000°C，時(shí)間為0. 5 釙。步驟d中，所述的固溶處理的溫度為900 1000°C，時(shí)間為0. 5 釙。步驟f中，所述一次時(shí)效的溫度為400 600°C，時(shí)間為0. 5 10h，冷卻方式為空冷或隨爐冷卻。步驟h中，步驟h中，所述二次時(shí)效的溫度為300 500°C，時(shí)間為0. 5 10h，冷
卻方式為空冷或隨爐冷卻。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于與其他高性能銅合金相比，本發(fā)明的CuCrfr銅合金通過(guò)控制 Cr、Zr比及Cr、&總量，并對(duì)合金進(jìn)行二次時(shí)效來(lái)提高合金的電導(dǎo)率，使合金更具有優(yōu)異的綜合性能。該合金材料的制備過(guò)程比較簡(jiǎn)單，工藝流程短，解決了熔煉鑄造過(guò)程中的極易吸氣從而導(dǎo)致鑄錠內(nèi)部存在大量的氣孔的問(wèn)題和鑄錠在壓力加工過(guò)程中易開(kāi)裂不利于后續(xù)加工處理的問(wèn)題等?？蓮V泛應(yīng)用于制備電阻焊電極、連鑄機(jī)結(jié)晶器內(nèi)襯、集成電路引線框架、電車(chē)及電力機(jī)車(chē)架空導(dǎo)線、觸頭材料和煉鐵高爐的風(fēng)口小套等高強(qiáng)高導(dǎo)場(chǎng)合。本發(fā)明的高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的抗拉強(qiáng)度σ b可達(dá)到600 700MPa，塑性延伸率δ為 4 10%，電導(dǎo)率為> 80% IACS。該銅合金具有高強(qiáng)度、耐熱性好，同時(shí)兼?zhèn)淞烁邔?dǎo)電性的優(yōu)點(diǎn)。下面通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但并不意味著對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中所述的高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfr銅合金的制備和加工方法為a.按照質(zhì)量百分比進(jìn)行配料、投料、熔煉及澆鑄，b.銑面，c.熱軋，d.固溶處理，e. —次冷軋，f. 一次時(shí)效， g. 二次冷軋，h. 二次時(shí)效。
其中，具體的投料順序?yàn)橄燃尤隒u，熔化后，加入CuCr中間合金和CWr中間合金，還可以選擇加入Mg、Si、Ag、Sn和/或RE, Si、Ag和/或Sn在Cu熔化后加入，Mg和/或 RE在出爐前加入。熔煉的溫度為1250 1300°C，澆鑄的溫度控制在1150 1200°C ；熱軋溫度為800 1000°C，時(shí)間為0. 5 釙；固溶處理的溫度為900 1000°C，時(shí)間為0. 5 5h ；第一次時(shí)效的溫度為400 600°C，時(shí)間為0. 5 10h，冷卻方式為空冷或隨爐冷卻；第二次時(shí)效的溫度為300 500°C，時(shí)間為0. 5 10h，冷卻方式為空冷或隨爐冷卻。實(shí)施例1本發(fā)明的合金采用以下原料熔煉電解銅、銅-鉻中間合金、銅-鋯中間合金。合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例1。1.熔煉采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。合金的加入順序?yàn)橄燃尤隒u，熔化后， 加覆蓋劑(木炭)保溫5 lOmin，加CuCr中間合金和CWr中間合金，經(jīng)充分除氣、除雜后，再覆蓋IOmm左右厚的灼燒木炭。熔煉的溫度為1250°C，保溫IOmin后靜置5 IOmin 后出爐澆鑄，澆鑄溫度為1200°C。2.銑面對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑Imm)。3.熱軋對(duì)合金進(jìn)行加熱，加熱溫度為900°C，保溫時(shí)間為lh，熱軋總加工率為 70%。4.固溶處理鑄錠在加熱爐中進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為900°C，保溫時(shí)間為lh， 冷卻方式為水冷。5. 一次冷軋將經(jīng)過(guò)固溶處理的合金板材進(jìn)行60%的變形處理。6. 一次時(shí)效將冷軋后的板材裝入熱處理爐中，進(jìn)行時(shí)效處理，溫度為520°C，保溫時(shí)間2. 5h，冷卻方式為隨爐冷卻。7. 二次冷軋將一次時(shí)效后的板材進(jìn)行二次冷軋，冷軋加工率控制在60%。8. 二次時(shí)效二次冷軋后的板材進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為450°C，保溫時(shí)間為 2. 5h，冷卻方式為空冷。經(jīng)過(guò)以上熔煉、銑面、熱軋、固溶、一次冷軋、一次時(shí)效、二次冷軋、二次時(shí)效處理等加工處理后，其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例1。實(shí)施例2本發(fā)明的合金采用以下原料熔煉電解銅、純鎂、純硅、銅-鈰或銅-鑭中間合金、 銅-鉻中間合金、銅-鋯中間合金。合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例2。1.熔煉采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。合金的加入順序?yàn)橄燃尤隒u，熔化后， 加覆蓋劑(木炭)保溫5 IOminJ CuCe或CuLa中間合金、CuCr中間合金和CuZr中間合金、純Si、純Mg，經(jīng)充分除氣、除雜后，再覆蓋IOmm左右厚的灼燒木炭。最后加入純鎂，熔煉的溫度為1300°C，保溫IOmin后靜置5 IOmin后出爐澆鑄，澆鑄溫度為1150°C。2.銑面對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑Imm)。3.熱軋對(duì)合金進(jìn)行加熱，加熱溫度為900°C，保溫時(shí)間為lh。熱軋總加工率為 75%。4.固溶處理鑄錠在加熱爐中進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為900°C，保溫時(shí)間為lh， 冷卻方式為水冷。5. 一次冷軋將經(jīng)過(guò)固溶處理的合金板材進(jìn)行70%的變形處理。
6. 一次時(shí)效將冷軋后的板材裝入熱處理爐中，進(jìn)行時(shí)效處理，溫度為600°C，保溫時(shí)間1. 5h，冷卻方式為隨爐冷卻。7. 二次冷軋將一次時(shí)效后的板材進(jìn)行二次冷軋，冷軋加工率控制在50%。8. 二次時(shí)效二次冷軋后的板材進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為450°C，保溫時(shí)間為 2. 5h，冷卻方式為空冷。經(jīng)過(guò)以上熔煉、銑面、熱軋、固溶、一次冷軋、一次時(shí)效、二次冷軋、二次時(shí)效處理等加工處理后，其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例2。實(shí)施例3本發(fā)明的合金采用以下原料熔煉電解銅、純鎂、純硅、純銀、銅-鉻中間合金、 銅-鋯中間合金。合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例3。1.熔煉采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。合金的加入順序?yàn)橄燃尤隒u，熔化后， 再加入Si，加覆蓋劑(木炭)保溫5 lOmin，加CuCr中間合金和CWr中間合金、純Si、 純Ag，經(jīng)充分除氣、除雜后，再覆蓋IOmm左右厚的灼燒木炭。最后加入純鎂，熔煉的溫度為 1260°C，保溫IOmin后靜置5 IOmin后出爐澆鑄，澆鑄溫度為1200°C。2.銑面對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑Imm)。3.熱軋對(duì)合金進(jìn)行加熱，加熱溫度為800°C，保溫時(shí)間為證。熱軋總加工率為 80%。4.固溶處理鑄錠在加熱爐中進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為1000°C，保溫時(shí)間為 0.證，冷卻方式為水冷。5. 一次冷軋將經(jīng)過(guò)固溶處理的合金板材進(jìn)行70%的變形處理。6. 一次時(shí)效將冷軋后的板材裝入熱處理爐中，進(jìn)行時(shí)效處理，溫度為450°C，保溫時(shí)間4h，冷卻方式為隨爐冷卻。7. 二次冷軋將一次時(shí)效后的板材進(jìn)行二次冷軋，冷軋加工率控制在60%。8. 二次時(shí)效二次冷軋后的板材進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為300°C，保溫時(shí)間為 10h，冷卻方式為空冷。經(jīng)過(guò)以上熔煉、銑面、熱軋、固溶、一次冷軋、一次時(shí)效、二次冷軋、二次時(shí)效處理等加工處理后，其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例3。實(shí)施例4本發(fā)明的合金采用以下原料熔煉電解銅、純鎂、純錫、純硅、銅-鉻中間合金、 銅-鋯中間合金。合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例4。1.熔煉采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。合金的加入順序?yàn)橄燃尤隒u，熔化后， 加覆蓋劑(木炭)保溫5 lOmin，加CuCr中間合金、CuZr中間合金、純Si、純Sn、純Mg，經(jīng)充分除氣、除雜后，再覆蓋IOmm左右厚的灼燒木炭。最后加入純鎂，熔煉的溫度為1280°C， 保溫IOmin后靜置5 IOmin后出爐澆鑄，澆鑄溫度為1150°C。2.銑面對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑Imm)。3.熱軋對(duì)合金進(jìn)行加熱，加熱溫度為1000°C，保溫時(shí)間為0.證。熱軋總加工率為 70%。4.固溶處理鑄錠在加熱爐中進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為900°C，保溫時(shí)間為證， 冷卻方式為水冷。
5. 一次冷軋將經(jīng)過(guò)固溶處理的合金板材進(jìn)行70%的變形處理。6. 一次時(shí)效將冷軋后的板材裝入熱處理爐中，進(jìn)行時(shí)效處理，溫度為500°C，保溫時(shí)間2. 5h，冷卻方式為隨爐冷卻。7. 二次冷軋將一次時(shí)效后的板材進(jìn)行二次冷軋，冷軋加工率控制在50%。8. 二次時(shí)效二次冷軋后的板材進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為450°C，保溫時(shí)間為 4h，冷卻方式為空冷。經(jīng)過(guò)以上熔煉、銑面、熱軋、固溶、一次冷軋、一次時(shí)效、二次冷軋、二次時(shí)效處理等加工處理后，其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例4。實(shí)施例5本發(fā)明的合金采用以下原料熔煉電解銅、純鎂、純銀、純錫、銅-鉻中間合金、 銅-鋯中間合金。合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例5。1.熔煉采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。合金的加入順序?yàn)橄燃尤隒u，熔化后， 加覆蓋劑(木炭)保溫5 IOminJn CuCr中間合金、CuZr中間合金、純Sn、純Ag，經(jīng)充分除氣、除雜后，再覆蓋IOmm左右厚的灼燒木炭。最后加入純鎂，熔煉的溫度為1250°C，保溫 IOmin后靜置5 IOmin后出爐澆鑄，澆鑄溫度為1160°C。2.銑面對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑Imm)。3.熱軋對(duì)合金進(jìn)行加熱，加熱溫度為950°C，保溫時(shí)間為池。熱軋總加工率為 75%。4.固溶處理鑄錠在加熱爐中進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為920°C，保溫時(shí)間為池， 冷卻方式為水冷。5. 一次冷軋將經(jīng)過(guò)固溶處理的合金板材進(jìn)行50%的變形處理。6. 一次時(shí)效將冷軋后的板材裝入熱處理爐中，進(jìn)行時(shí)效處理，溫度為400°C，保溫時(shí)間10h，冷卻方式為隨爐冷卻。7. 二次冷軋將一次時(shí)效后的板材進(jìn)行二次冷軋，冷軋加工率控制在50%。8. 二次時(shí)效二次冷軋后的板材進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為500°C，保溫時(shí)間為 0.證，冷卻方式為空冷。經(jīng)過(guò)以上熔煉、銑面、熱軋、固溶、一次冷軋、一次時(shí)效、二次冷軋、二次時(shí)效處理等加工處理后，其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例5。實(shí)施例6本發(fā)明的合金采用以下原料熔煉電解銅、純鎂、純硅、銅-鈰或銅-鑭中間合金、 銅-鉻中間合金、銅-鋯中間合金。合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例6。1.熔煉采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。合金的加入順序?yàn)橄燃尤隒u，熔化后， 加覆蓋劑(木炭)保溫5 IOminJn CuCe或CuLa中間合金、CuCr中間合金、CWr中間合金、純Si、純Mg，經(jīng)充分除氣、除雜后，再覆蓋IOmm左右厚的灼燒木炭。最后加入純鎂，熔煉的溫度為1300°C，保溫IOmin后靜置5 IOmin后出爐澆鑄，澆鑄溫度為1180°C。2.銑面對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑Imm)。3.熱軋對(duì)合金進(jìn)行加熱，加熱溫度為950°C，保溫時(shí)間為池。熱軋總加工率為 75%。4.固溶處理鑄錠在加熱爐中進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為950°C，保溫時(shí)間為池，冷卻方式為水冷。5. 一次冷軋將經(jīng)過(guò)固溶處理的合金板材進(jìn)行70%的變形處理。6. 一次時(shí)效將冷軋后的板材裝入熱處理爐中，進(jìn)行時(shí)效處理，溫度為600°C，保溫時(shí)間0. 5h，冷卻方式為隨爐冷卻。7. 二次冷軋將一次時(shí)效后的板材進(jìn)行二次冷軋，冷軋加工率控制在70%。8. 二次時(shí)效二次冷軋后的板材進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為400°C，保溫時(shí)間為 1.5h，冷卻方式為空冷。經(jīng)過(guò)以上熔煉、銑面、熱軋、固溶、一次冷軋、一次時(shí)效、二次冷軋、二次時(shí)效處理等加工處理后，其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例6。實(shí)施例7本發(fā)明的合金采用以下原料熔煉電解銅、純鎂、純錫、銅-鈰或銅-鑭中間合金、 純錫、銅-鉻中間合金、銅-鋯中間合金。合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例7。1.熔煉采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。合金的加入順序?yàn)橄燃尤隒u，熔化后， 加覆蓋劑(木炭)保溫5 IOminJn CuCe或CuLa中間合金、CuCr中間合金、CWr中間合金、純Sn、純Mg，經(jīng)充分除氣、除雜后，再覆蓋IOmm左右厚的灼燒木炭。最后加入純鎂，熔煉的溫度為1280°C，保溫IOmin后靜置5 IOmin后出爐澆鑄，澆鑄溫度為1200°C。2.銑面對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑Imm)。3.熱軋對(duì)合金進(jìn)行加熱，加熱溫度為900°C，保溫時(shí)間為池。熱軋總加工率為 75%。4.固溶處理鑄錠在加熱爐中進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為950°C，保溫時(shí)間為池， 冷卻方式為水冷。5. 一次冷軋將經(jīng)過(guò)固溶處理的合金板材進(jìn)行70%的變形處理。6. 一次時(shí)效將冷軋后的板材裝入熱處理爐中，進(jìn)行時(shí)效處理，溫度為550°C，保溫時(shí)間2h，冷卻方式為隨爐冷卻。7. 二次冷軋將一次時(shí)效后的板材進(jìn)行二次冷軋，冷軋加工率控制在70%。8. 二次時(shí)效二次冷軋后的板材進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為300°C，保溫時(shí)間為 4h，冷卻方式為空冷。經(jīng)過(guò)以上熔煉、銑面、熱軋、固溶、一次冷軋、一次時(shí)效、二次冷軋、二次時(shí)效處理等加工處理后，其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例7。實(shí)施例8本發(fā)明的合金采用以下原料熔煉電解銅、純鎂、純銀、純錫、銅-鈰或銅-鑭中間合金、銅-鉻中間合金、銅-鋯中間合金。合金的成分見(jiàn)表1的實(shí)施例8。1.熔煉采用非真空感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉。合金的加入順序?yàn)橄燃尤隒u，熔化后， 加覆蓋劑(木炭)保溫5 IOminJn CuCe或CuLa中間合金、CuCr中間合金、CWr中間合金、純Si、純Ag、純Mg，經(jīng)充分除氣、除雜后，再覆蓋IOmm左右厚的灼燒木炭。最后加入純鎂，熔煉的溫度為1250°C，保溫IOmin后靜置5 IOmin后出爐澆鑄，澆鑄溫度為1180°C。2.銑面對(duì)合金進(jìn)行銑面(上下表面各銑Imm)。3.熱軋對(duì)合金進(jìn)行加熱，加熱溫度為960°C，保溫時(shí)間為池。熱軋總加工率為 75%。
4.固溶處理鑄錠在加熱爐中進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為930°C，保溫時(shí)間為lh， 冷卻方式為水冷。5. 一次冷軋將經(jīng)過(guò)固溶處理的合金板材進(jìn)行50%的變形處理。6. 一次時(shí)效將冷軋后的板材裝入熱處理爐中，進(jìn)行時(shí)效處理，溫度為450°C，保溫時(shí)間4h，冷卻方式為隨爐冷卻。7. 二次冷軋將一次時(shí)效后的板材進(jìn)行二次冷軋，冷軋加工率控制在50%。8. 二次時(shí)效二次冷軋后的板材進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為350°C，保溫時(shí)間為 6h，冷卻方式為空冷。經(jīng)過(guò)以上熔煉、銑面、熱軋、固溶、一次冷軋、一次時(shí)效、二次冷軋、二次時(shí)效處理等加工處理后，其性能見(jiàn)表2中的實(shí)施例5。表1、實(shí)施例1-8的合金成分配方(wt % )注“一”標(biāo)記為未添加合金量。

權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)高導(dǎo)CuCr^ 合金，按照質(zhì)量百分比，其基礎(chǔ)成分為Cr 0.3% 1.4%， Zr 0.02% 0.25%，其余為Cu，所述銅合金中的成分需要滿足(a) 1. 9 < Cr/Zr ^ 5 ； (b)0. 4%^ Cr+Zr d。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfr合金，其特征在于所述銅合金中還包含 0. 01% 0. 05%的 Mg。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfr合金，其特征在于所述銅合金中還包含選自Si、Ag、Sn和RE(稀土元素)中的至少一種微合金化附帶元素，其含量為Si 0.01% 0.1%，Ag 0. 01% 0. 1%，Sn 0. 01 % 0. 1 %，RE 0. 01 % 0. 1 %，總量應(yīng)滿足 0. 01 % ^ Si+Ag+Sn+RE < 0. 5%。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfr合金的制備和加工方法，包括以下工藝流程a.按照質(zhì)量百分比進(jìn)行配料、投料、熔煉及澆鑄，b.銑面，c.熱軋，d.固溶處理， e. 一次冷軋，f. 一次時(shí)效，g. 二次冷軋，h. 二次時(shí)效。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfi 合金的制備和加工方法，其特征在于步驟 a中，所述投料的具體順序?yàn)橄燃尤隒u，熔化后，加入CuCr中間合金和中間合金；所述熔煉的溫度為1250 1300°C，所述澆鑄的溫度控制在1150 1200°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfi 合金的制備和加工方法，其特征在于步驟 a中，投料時(shí)還加入Mg、Si、Ag、Sn和/或RE, Si、Ag和/或Sn在Cu熔化后加入，Mg和/或 RE在出爐前加入。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfi 合金的制備和加工方法，其特征在于步驟 c中，所述熱軋的溫度為800 1000°C，時(shí)間為0. 5 釙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfi 合金的制備和加工方法，其特征在于步驟 d中，所述的固溶處理的溫度為900 1000°C，時(shí)間為0. 5 釙。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfi 合金的制備和加工方法，其特征在于步驟 f中，所述一次時(shí)效的溫度為400 600°C，時(shí)間為0. 5 10h，冷卻方式為空冷或隨爐冷卻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrfr合金的制備和加工方法，其特征在于步驟h中，所述二次時(shí)效的溫度為300 500°C，時(shí)間為0. 5 10h，冷卻方式為空冷或隨爐冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種高強(qiáng)高導(dǎo)CuCrZr合金及其制備和加工方法，該合金按照質(zhì)量百分比，其基礎(chǔ)成分為Cr0.3％～1.4％，Zr0.02％～0.25％，其余為Cu，所述銅合金中的成分需要滿足(a)1.9≤Cr/Zr≤5；(b)0.4％≤Cr+Zr≤1.5％。它的制備和加工方法包括a.按照質(zhì)量百分比進(jìn)行配料、投料、熔煉及澆鑄，b.銑面，c.熱軋，d.固溶處理，e.一次冷軋，f.一次時(shí)效，g.二次冷軋，h.二次時(shí)效。本發(fā)明銅合金的抗拉強(qiáng)度σb為600～700MPa，塑性延伸率δ為4～10％，電導(dǎo)率為＞80％IACS，可以廣泛的應(yīng)用于制備電阻焊電極、連鑄機(jī)結(jié)晶器內(nèi)襯、集成電路引線框架等高強(qiáng)高導(dǎo)場(chǎng)合。
文檔編號(hào)C22C1/03GK102534291SQ201010593588
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者付垚, 熊柏青, 程磊, 米緒軍, 肖翔鵬, 謝水生, 黃國(guó)杰 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院