[发明专利]Cu-Cr-Zr系合金板材的改性制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Cu-Cr-Zr系合金板材的改性制备方法，属于有色金属加工领域。

背景技术

Cu-Cr-Zr系合金具有高强度、高导电率的特点，可以应用于电子引线框架、电气化铁路机车导线、大型结晶器等，具有良好的市场前景。对于不同的厂家、不同的应用场合对合金的性能要求也不同，通过微量元素控制可以对合金的力学、电学等性能进行调节。

合金元素对Cu-Cr-Zr系合金的力学性能影响较为明显，不同的合金元素、不同的含量对合金性能的影响效果也不同。因此，要获得所需的Cu-Cr-Zr系合金性能，需要控制好合金元素的种类和含量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种Cu-Cr-Zr系合金板材的改性制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

Cu-Cr-Zr系合金板材的改性制备方法，具体包括以下步骤——

①熔铸：将主原料及辅原料投入感应炉中，主原料为电解铜，辅原料为铜铬中间合金、锆丝、混合稀土以及元素Ni、Si、Ti中的一种单质材料或其中间合金；在气体保护条件下进行熔炼，采用半连续方法获得铸锭；

②铸锭热轧：将铸锭在500℃～1000℃加热10min～120min后，进行热轧；

③热轧板固溶：将热轧后的板材进行固溶，固溶温度为600℃～1200℃，时间10min～100min；

④板材表面打磨：将固溶处理后的板材进行表面打磨，清洗表面；

⑤冷轧：将打磨洗面后的板材进行冷轧；

⑥时效：将冷轧后的板材在气体保护条件下进行时效处理，保护气体为惰性气体或氮气，时效温度为400℃～500℃，时效时间为2h～6h，获得Cu-Cr-Zr系合金板材。

进一步地，上述的Cu-Cr-Zr系合金板材的改性制备方法，步骤①将主原料及辅原料投入非真空中频感应炉中，在惰性气体保护条件下进行熔铸，铸造温度控制在800℃～1500℃。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

通过在非真空熔炼Cu-Cr-Zr系合金铸锭时加入不同含量、不同种类的微量元素(Ni、Si、Ti)，来改变合金的性能；所获得的铸锭进行热轧、固溶、表面打磨清洗、冷轧、时效处理的工艺，得到Cu-Cr-Zr合金板材；尤其加入适量的Si或Ti元素可获得优越的综合性能，经济效益和社会效应显著。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明制备工艺流程图。

具体实施方式

本发明在Cu-Cr-Zr系合金中添加微量元素(Ni、Si、Ti)，由于添加元素的种类、含量不同，所获得最终板材的性能也不同。通过非真空熔炼技术，在气体保护下熔炼，获得成分均匀的Cu-Cr-Zr系合金铸锭。

如图1所示的制造工艺：首先将电解铜投入非真空熔炼炉中，同时打开惰性保护气体，加热电解铜，待电解铜熔化后加入铜铬中间合金，然后加稀土、锆丝以及微量元素(Ni、Si、Ti)的单质或中间合金，熔炼后采用半连续的方法浇铸，浇铸温度控制在800℃～1500℃，得到铸锭；然后，将铸锭在500℃～1000℃加热10min～120min后，进行热轧；热轧后的板材进行固溶处理，固溶温度为600℃～1200℃，时间10min～100min；继而，将固溶处理后的板材进行表面打磨，清洗表面；再将打磨洗面后的板材进行冷轧；最后，将冷轧后的板材在气体保护条件下进行时效处理，保护气体为惰性气体或氮气，时效温度为400℃～500℃，时效时间为2h～6h，获得Cu-Cr-Zr系合金板材。

以下通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

实施例1

首先，将电解铜放入中频感应炉中，通入惰性保护气体，打开感应加热装置，对电解铜加热，待电解铜加热熔化加入铜铬中间合金，加热6分钟，待温度至1200℃以上，加入稀土、锆丝以及镍质量分数为0.01％～0.1％铜镍中间合金，加热3～4分钟；停止加热，采用半连续的方法浇铸。

然后，将铸锭在700℃～950℃温度下加热30min～60min，加热完毕后对铸锭进行热轧。

热轧后进行固溶处理，固溶温度为800℃～1000℃，时间为30min。

再将固溶后的板材进行打磨、清洗表面，并进行冷轧。

最后，进行时效处理，时效温度为400℃～480℃，时间为2h～6h，时效过程中通入氮气进行保护，获得Cu-Cr-Zr系合金板材。