[发明专利]一种高导铜合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属合金，具体地，涉及一种高导铜合金材料及其制备方法。

背景技术

用于大容量汽轮发电机转子槽楔、大型电机导电环、焊机电极、塑料模具及压铸模

具等方向的铜合金材料应具有高强度、高导电、耐热性等，综合性能要求较高，目前，在国内主要还是采用含铍铜合金，但是铍铜合金中含有铍、钴等元素，使得材料的生产成本很高，较高的铍元素在合金生产过程中会造成环境的污染和人身的危害。国内外都在寻求铍青铜合金的代用材料，先后研发了CuNi2SiCr、CuNi9Sn3 等系列铜合金，这些材料的部分性能指标达到了铍青铜水平，但综合性能指标仍有很大差距，如何提高铍青铜代用材料的综合性能，仍是铜合金领域有待进一步研究的课题。

发明内容

  本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种具有高导电性的高导铜合金材料，导电性极高，安全无害，其制备方法非常简单，特别适于大规模生产。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

  一种高导铜合金材料，由以下重量份的组分制备完成：

Cu ：50-80份；CuO ：1-5份；Ni ：1-3份；Si ：0.5-1份；Al ：0.2-0.6份；Fe ：5-10份；Mo：0.1-0.5份。

优选地，由以下重量份的组分制备完成：

Cu ：60-70份；CuO ：2-4份；Ni ：2份；Si ：0.6-0.8份；Al ：0.3-0.5份；Fe ：6-8份；Mo：0.2-0.4份。

优选地，由以下重量份的组分制备完成：

Cu ：65份；CuO ：3份；Ni ：2份；Si ：0.7份；Al ：0.4份；Fe ：7份；Mo：0.3份。

优选地，材料中还包括以下重量份的组分：

Ag：0.05-0.1份；MgO：0.05-0.1。

具体地，包括以下步骤，

（1）将所述成份按照配比熔炼，浇注成锭；

（2）在900-1000℃下热变形 ；

（3） 在10001200℃下固溶处理，并冷却；

（4）冷变形处理，处理后的材料在600℃时效处理。

本发明具有以下有益效果：

    本发明利用Cu-Ni-Si 系合金的高传导性能通过适当的加工工艺，充分发挥各元素的相互作用，达到高强度、高导电性、耐热抗高温氧化的性能要求。合金中Ni 和Si 元素在热处理过程中以化合物Ni₂Si 的形式析出强化合金基体，在固溶体中存在过剩的Ni 或Si 都会降低合金的热传导性能，特别是过剩的Si 会降低合金的高温性能。

具体实施方式

实施例1

高导铜合金材料，由以下重量份的组分制备完成：

Cu ：50份；CuO ：1份；Ni ：1份；Si ：0.5份；Al ：0.2份；Fe ：5份；Mo：0.1份。

高导铜合金材料的制备方法，包括以下步骤，

（1）将所述成份按照配比熔炼，浇注成锭；

（2）在900-1000℃下热变形 ；

（3） 在10001200℃下固溶处理，并冷却；

（4）冷变形处理，处理后的材料在600℃时效处理。

所制备高导铜合金材料的性能指标如下：

。

实施例2

高导铜合金材料，由以下重量份的组分制备完成：

Cu ： 80份；CuO ： 5份；Ni ： 3份；Si ： 1份；Al ： 0.6份；Fe ： 10份；Mo： 0.5份；Ag：0.05份；MgO：0.05份。

高导铜合金材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将所述成份按照配比熔炼，浇注成锭；

（2）在900-1000℃下热变形 ；

（3） 在10001200℃下固溶处理，并冷却；

（4）冷变形处理，处理后的材料在600℃时效处理。

实施例3

高导铜合金材料，其特征在于，由以下重量份的组分制备完成：

Cu ：65份；CuO ：3份；Ni ：2份；Si ：0.7份；Al ：0.4份；Fe ：7份；Mo：0.3份；Ag： 0.1份；MgO： 0.1份。

高导铜合金材料的制备方法，包括以下步骤，

（1）将所述成份按照配比熔炼，浇注成锭；