[发明专利]一种铸轧辊用稀土合金化高导铜材及其制备方法

权利要求书

1.一种铸轧辊用稀土合金化高导铜材，其特征在于由下述重量配比的成分组成：Be0.2-0.4%，Co 1.0-1.2%，Zr 0.12-0.15%，Y或Yb 0.05-0.08%，微量杂质元素O含量≤5ppm、S含量≤5ppm、H含量≤3ppm，余量为Cu；

所述铸轧辊用稀土合金化高导铜材的导电率≥80%IACS，导热率≥300W/(m·K)，室温抗拉强度≥630MPa，400℃高温抗拉强度≥320MPa。

2.权利要求1所述的铸轧辊用稀土合金化高导铜材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）根据Cu、Be 、Co 、Zr 以及Y或Yb的配比，将原料加入到熔炼炉中，其中Y或Yb采用铜箔包裹方式最后加入；在真空或气体保护条件下进行熔炼，熔炼温度控制在1150-1250℃，熔炼时间控制在20-40分钟；熔炼过程中通过电磁搅拌和机械搅拌保证熔体的均匀性，并精确控制微量杂质元素含量；

然后使熔体流入铸型进行浇注成型，通过设置在铸型周围的铜冷套的冷却作用使熔体逐渐凝固，凝固过程中通过在铸型底部施加超声振动实现晶粒细化效果，得到铜合金铸锭；

（2）对步骤（1）所得的铜合金铸锭进行塑性变形；

（3）对经过步骤（2）塑性变形的铜合金铸锭进行组合形变热处理，得到铸轧辊用稀土合金化高导铜材。

3.根据权利要求2所述的铸轧辊用稀土合金化高导铜材的制备方法，其特征在于：步骤（1）中在真空条件下进行熔炼的情况下，熔炼过程中真空度保持在10^-3Pa以下。

4.根据权利要求2所述的铸轧辊用稀土合金化高导铜材的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，电磁搅拌由设置在熔炼炉周围的电磁搅拌器实施，机械搅拌由施加于熔炼炉内熔体中间的石墨搅拌器实施。

5.根据权利要求2所述的铸轧辊用稀土合金化高导铜材的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，浇注的温度为1100-1200℃。

6.根据权利要求2所述的铸轧辊用稀土合金化高导铜材的制备方法，其特征在于：步骤（1）凝固过程中利用超声波换能器在铸型底部施加超声振动，施加的超声频率为20-50KHz。

7.根据权利要求2所述的铸轧辊用稀土合金化高导铜材的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，塑性变形是锻压、挤压或轧制。

8.根据权利要求2或7所述的铸轧辊用稀土合金化高导铜材的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，塑性变形为热变形，所述热变形为750-870℃下保温0.5-1.0小时，变形量为75-95%。

9.根据权利要求2所述的铸轧辊用稀土合金化高导铜材的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，组合形变热处理由依次进行的固溶处理、冷变形处理和时效处理组成。

10.根据权利要求9所述的铸轧辊用稀土合金化高导铜材的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，固溶处理为在惰性气体保护下于850-950℃下保温0.15-3小时，然后转移至水中冷却，转移时间为3-5秒；冷变形的变形量为50-90%；时效处理为在惰性气体保护下于320-550℃下保温0.5-8小时，然后空冷至室温。