[发明专利]一种铜合金材料及其制备方法

说明书

一种铜合金材料的制备方法，包括如下步骤：1）铜银合金化：将铜在真空度不大于9.0×10^‑3 Pa条件下加热，至加热温度为800℃~900℃时停止抽真空，并在惰性气体保护下升温加热至铜完全熔化然后加入银混合形成熔体，浇铸成铸锭；2）合金固溶处理：对铸锭固溶处理；3）冷变形加工；4）时效热处理。本发明中制备的铜合金的银含量较少，并且该制备过程可极大减少贵金属银的烧损，降低了生产成本；配合适当的热处理与冷加工工艺获得的铜合金材料具有高强高导的特点，成分均匀，性能稳定，便于加工成各种铜材，为其广泛应用提供了保障。

技术领域

本发明涉及铜合金冶炼加工领域，特别是涉及一种铜合金材料及其制备方法。

背景技术

对于传统的铜、铝及其合金的导电材料而言，其强度及导电性存在此消彼长的关系，一般很难兼备高导电性与高强度。由于金属铜和金属银具有优良的导电性以及它们在常温下互不固溶，因此是实现高强高导的理想候选材料，被广泛应用于电力机车传输线，输运导线，引线框架以及高磁场脉冲磁体等领域。常规实现高强高导铜银合金材料的方法是实现铜银合金化，通过调整合金中银的含量，来提高材料的强度。

如CN 103572184A公开了一种高强度铜银合金材料的制备方法，包括以下步骤：1)以铜、银为原料，按照质量分数银15-20％，余量为铜的比例进行配料；2)采用真空熔炼技术制备铜银合金棒料；3)采用真空自耗电弧熔炼技术精炼铜银合金棒料；4)热挤压：挤压温度为800～900℃，保温2～4h，挤压比为8～10，挤压成棒材；5)热处理：退火温度为200～250℃，保温时间为1～2h，随炉冷却；6)拉拔即得。

CN 101643866A公开了一种高强高导Cu-Ag合金材料及其制备方法，并具体公开了该合金材料成分为Ag5wt％-10wt％，铜余量，及该合金材料的制备方法，包括：1)化学成分设计；2)熔炼室和定向凝固室抽真空；3)石墨坩埚预热；4)合金熔炼；5)下拉石墨坩埚；6)取出合金锭；7)热挤压；8)热处理；9)拉丝。

但是现有技术中方法都是实现铜银合金化的方式，通过加入大量贵金属银牺牲了导体导电性能来提高材料强度的，不能实现铜银合金材料的最佳性能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种铜合金及其制备方法，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。

本发明提供一种铜合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1)铜银合金化：将铜在真空度大于9.0×10^-3Pa条件下加热，至加热温度为800℃～900℃时停止抽真空，并在惰性气体保护下升温加热至铜完全熔化然后加入银混合形成溶体，浇铸成铸锭；

2)合金固溶处理：对铸锭固溶处理；

3)冷变形加工；

4)时效热处理。

优选地，步骤1)中，以银和铜的总质量为基准计，银的用量为0.1wt％～1.0wt％。

优选地，步骤1)中，升温加热温度为1150～1200℃。

优选地，步骤1)中，所述银采用银颗粒，银颗粒的直径为0.01cm～0.5cm。本申请中加入在完全熔化的铜熔体中加入银颗粒，使得银颗粒快速溶解并与铜熔体充分混合均匀。

优选地，步骤1)中，所述铜采用无氧铜。

优选地，步骤1)中，所述银颗粒纯度为99.9％。

优选地，步骤2)中，铸锭固溶处理是指将铸锭加热到高温单相区恒温保持，使银相充分溶解到铜熔体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体。