[发明专利]压铸用高导电耐高温含Ca和Re铜合金

说明书

本发明公开了压铸用高导电耐高温含Ca和Re铜合金及其加工工艺。按照重量百分比，该合金的成分为：Ca:1.2‑2.5wt.%,Re:0.8‑1.2wt.%；Mn:1.0‑2.5wt.%,Ge:4.0‑6.0wt.%，In:3.0‑4.0wt.%,Nb:0.5‑0.8wt.%,余量为铜。该铜钙合金具有优异的压铸性能，并具有优异的耐高温性能。对传统铸造用铜合金进行底层性质的创新和优化，对铜合金压铸工艺甚至整个压铸行业及其技术的发展与提升具有积极的意义。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体地说，涉及一种铜钙合金。

背景技术

铜是人类发现最早的金属之一。在铜中加入合金元素便形成了铜合金，铜合金具有很多特点。1）．有优异的物理化学性能。纯铜导电性、导热性极佳，许多铜合金的导电、导热性也很好；铜及铜合金对大气和水的抗腐蚀能力也很高；铜是抗磁性物质。2）．有良好的加工性能。铜及某些铜合金塑性很好，容易冷、热成型；铸造铜合金有很好的铸造性能。3）．有某些特殊的机械性能。例如优良的减摩性和耐磨性（如青铜及部分黄铜）；高的弹性极限及疲劳极限。由于铜合金零部件具有良好的耐腐蚀性和再生率高等优点，铜合金零部件应用领域也在不断扩展。

在电气工业，铜合金的应用是极其广泛的。1）．电力输送。电力输送中需要大量消耗高导电性的铜合金，主要用于动力电线电缆、汇流排、变压器、开关、接插元件和联接器等。2）．电机制造。在电机制造中，广泛使用高导电和高强度的铜合金。主要用铜部位是定子、转子和轴头等。3）．通讯电缆。随着通讯事业的发展，人们对通讯的依赖越来越大，对光纤电缆和铜电线的需求都会不断增加。

在交通工业，铜合金也有其极其广泛的应用领域。1）．船舶。由于良好的耐海水腐蚀性能，许多铜合金己成为造船的标准材料。船上的电气设备很复杂，发动机、电动机、通讯系统等几乎完全依靠铜合金来工作。大小船只的船舱内经常用钢和铜合金来装饰。为了防止船壳被海生物污损影响航行，经常采用包覆铜加以保护。2）．汽车。铜和铜合金主要用于散热器、制动系统管路、液压装置、齿轮、轴承、刹车摩擦片、配电和电力系统、垫圈以及各种接头、配件和饰件等。其中用量比较大的是散热器。3）．铁路。铁路的电气化对铜合金的需要量很大。此外，列车上的电机、整流器、以及控制、制动、电气和信 号系统等都要依靠铜和铜合金来工作。4）．飞机。飞机中的配线、液压、冷却和气动系统需使用铜材，轴承保持器和起落架轴承采用铜管材，导航仪表应用抗磁钢合金，众多仪表中使用铜弹性元件等等。

现阶段国内铜合金领域存在着一些问题，行业整体发展大而不强，还不具备和世界同行业发达国家抗衡的能力，普通产品产能过剩，高端产品依赖进口。工业规模达到世界较大，整体装备和部分技术接近或达到国际先进水平，整体装备工艺技术整体落后，生产效率低，资源能源消耗大。铜合金开发领域落后，不仅仅是铜加工的基础问题，还和行业上下游息息相关，整体工业落后使得我们的合金体系序列开发产生影响。虽然我国铜合金压铸工业具有很大的资源优势，但目前绝大多数的铜合金压铸企业，均采用传统的压铸用铜合金。这类传统材料的压铸工艺很大程度上通过大量的、长周期的反复试验修改才能最终实现工艺目标。故在铸型开发周期、铸型设计质量及其所实现的工艺质量等方面较难保证，使得企业亦无法在竞争激烈的市场中获得更大的突破。开发高品质压铸用铜合金对于提升我国自主研发精品新材料，占领国际精品新材料市场具有促进作用。对传统铸造用铜合金进行底层性质的创新和优化，对铜合金压铸工艺甚至整个压铸行业及其技术的发展与提升具有积极的意义。

国外己经开发的压铸用新型铜合金铸造性能和高温性能还不能令人满意。开发具备适合压铸材料用高导电铜合金有两种方法，一种是加入合金元素通过固溶强化来强化基体，另一种是通过加入第二相强化相形成铜基复合材料。Ca和Re作为合金化元素加入铜合金中可以大大提高铜合金的铸造性能和高温性能。随着我国工业的快速发展，开发压铸用新型铜合金已成为必然。