[发明专利]一种超高强高导电性铜合金及其制备方法

摘要

本发明公开了一种超高强高导电性铜合金，由以下成分按重量百分比组成：Ni 4.6～6.0％、Co 1.0～2.0％、Si 1.0～2.0％、Mg 0.05～0.4％、Sr 0.01～0.1％，Nb0.01～0.1％，余量为Cu，各成分的质量百分比之和为100％。所述铜合金的制备方法包括熔炼‑铸造‑均匀化‑热轧‑固溶‑组合形变热处理几个步骤。本发明的铜合金采用了环保、易添加、不易烧损的元素代替易烧损元素Be，通过合金元素成分设计析出第二相粒子阻碍位错运动，同时减少基体中固溶的元素；采用特殊的双级热轧固溶处理工艺，使组织更加的均匀，促进粗大析出相回溶，为后续形变热处理提供组织准备；通过组合形变热处理，促进纳米强化相的析出，使得该体系合金具有优良的力学性能和导电能力，得到的铜合金力学性能优异，电导率高。

主权项

1.一种超高强高导电性铜合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1) 熔炼：根据铜合金的组分进行配料，混合后放入感应熔炼炉中，加入覆盖剂在大气氛围下进行熔炼，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌，熔炼完成并除渣后，得到铜合金溶液；该铜合金由以下组分按重量百分比组成：Ni 4.6~6.0%、Co 1.0~2.0%、Si 1.0~2.0%、Mg 0.05~0.4%、Sr 0.01~0.1%，Nb 0.01~0.1%，余量为Cu，各成分的质量百分比之和为100%；(2) 铸造：将铜合金溶液在设定温度下进行铸造，空冷后得到铜合金铸锭；(3) 均匀化：将铜合金铸锭在保护气氛下进行均匀化退火处理，得到均匀化的铸锭；(4) 双级热轧固溶处理：将均匀化后的铸锭加热至一次热轧温度，进行一次热轧，将一次热轧板加热至一次固溶温度，在保护气氛下进行一次固溶处理，之后随炉降温至二次热轧温度，进行二次热轧，将二次热轧板加热至二次固溶温度，在保护气氛下进行二次固溶处理，水淬，得到固溶后的铜合金板材；所述一次热轧变形量为50~90%，二次热轧变形量为40~70%；所述一次热轧温度为820~900℃，一次固溶处理温度为950~1000℃，一次固溶处理时间为4~8h，二次热轧温度为800~880℃，二次固溶处理温度为920~980℃，二次固溶处理时间为2~4h；(5) 组合形变热处理：将固溶后的铜合金板材进行初次冷轧，接着在保护气氛下进行主时效处理，再接着进行二次冷轧，然后在保护气氛下进行二级时效处理，得到超高强高导电性铜合金；所述主时效处理温度为400~500℃，主时效处理时间为1~2.5h，二级时效处理温度为 400~500℃，二级时效处理时间为5~40min；所述初次冷轧变形量为40~70%；二次冷轧变形量为50~80%。