一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片，所述的銅合金由鋯、鎳、硅、銅和稀土元素組成，各組分占銅合金總量的重量百分比為：鋯0.2~0.6%，鎳0.1~0.6%，硅0.05~0.1%，銀0.2~0.5%，稀土元素0.01~0.1%，余量為銅和不可避免的雜質(zhì)元素，該稀土強化蒸發(fā)器銅合金片以及制備方法，克服了其他銅合金高強度與高導電相互矛盾的缺陷，器強度可以達到530?650MPa,電導率仍能保持在85?95%IACS，其使用壽命比常規(guī)銅合金提高了3?5倍，能夠同時提高合金的延伸率，稀土元素的加入除能夠改變合金的工藝性，利于精煉、除氣和微合金化作用，能夠滿足對現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對銅合金高強度高導電的要求，為銅合金的制備提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，可產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。
【專利說明】
一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片及其制備方法
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及銅合金材料以及制備技術(shù)領域，具體為一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]Cu-Zr系合金是一類應用較為廣泛的高強度高導電性能合金，目前廣泛應用于大規(guī)模集成電路用引線框架、電車及電力機車接觸線，電接觸合金等領域。引線框架銅合金作為大規(guī)模集成電路的主要材料，對其性能的要求也越來越高，但目前傳統(tǒng)合金或者抗拉強度不高，或者導電率和延伸率低，或者強度硬度低都存在很多問題，為此，我們提出一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片以及制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片及其制備方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片，所述的銅合金由鋯、鎳、硅、銅和稀土元素組成，各組分占銅合金總量的重量百分比為:鋯0.2?0.6%，鎳0.1?0.6%，硅0.05?0.1%，銀0.2?0.5%，稀土元素0.01?0.1%，余量為銅和不可避免的雜質(zhì)元素。
[0005]優(yōu)選的，所述的稀土元素為鈰、鑭和銥中的一種、兩種或三種。
[0006]優(yōu)選的，所述稀土元素可以單一元素加入，也可以混合兩兩或者三種同時加入，兩兩加入時兩種稀土元素按重量比為:1:1或1:6，三三加入時三種稀土元素之間的重量比在1:1: I或1: 1:5，所加的每種稀土元素含量應在0.02%以上，總的稀土元素含量應在0.15%以下。
[0007]本發(fā)明還提供一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片的制備方法，包括如下步驟:
第一步、制備中間合金:將銅、鋯放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5 X 10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1000?1100°C，熔煉0.5?1.5h，自然冷卻后得到Cu-Zr中間合金備用；將銅、稀土元素放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5 X 10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1000~1 100C，恪煉0.5?1.5h，自然冷卻后得到Cu-稀土中間合金備用;將銅、硅放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5X10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1000?1050°C，熔煉0.5?1.5h，自然冷卻后得到Cu-Si中間合金備用;
第二步、熔煉:采用電解銅、鋯和銀稀土元素，其加入順序為首先按重量百分比加入電解銅，熔煉20-35分鐘，然后加入0.03-0.1%的鋯，0.04-0.2%的銀，0.02-0.15%的稀土元素，熔煉2-4分鐘后進行澆鑄；
第三步、熱擠壓:將第二步中得到的鑄錠加熱至800?950°C，保溫I?4小時，后熱擠壓成棒材，擠壓比6?12:1，得到棒坯；
第四步、固溶處理:將第三步中得到的棒坯裝入熱處理爐中，在800?950°C保溫0.5?2小時，然后進行淬火處理，得到合金備用；
第五步、冷拉:將淬火處理后的所得到的合金進行25-80%的變形處理；
第六步、時效處理:將第五步中變形后的合金進行時效處理，時效溫度為420?600 °C，保溫3?12小時；
第七步、終拉:將時效處理之后的合金進行40?70%變形處理。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:該稀土強化蒸發(fā)器銅合金片及其制備方法，克服了其他銅合金高強度與高導電相互矛盾的缺陷，器強度可以達到530-650MPa，電導率仍能保持在85-95% IACS，其使用壽命比常規(guī)銅合金提高了3-5倍，能夠同時提高合金的延伸率，稀土元素的加入除能夠改變合金的工藝性，利于精煉、除氣和微合金化作用，能夠滿足對現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對銅合金高強度高導電的要求，為銅合金的制備提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，可產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0009]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的具體說明，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0010]實施例一
本發(fā)明提供一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片，所述的銅合金由鋯、鎳、硅、銅和稀土元素組成，各組分占銅合金總量的重量百分比為:鋯0.3%，鎳0.2%，硅0.06%，銀0.25%，稀土元素0.03%，余量為銅和不可避免的雜質(zhì)元素。
[0011]本發(fā)明還提供一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片的制備方法，包括如下步驟:
第一步、制備中間合金:將銅、鋯放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5 X 10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1000 °C，熔煉0.5h，自然冷卻后得到Cu-Zr中間合金備用;將銅、稀土元素放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5 X 10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1000°C，熔煉0.6h，自然冷卻后得到Cu-稀土中間合金備用;將銅、硅放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5 X 10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1000 °C，熔煉0.6h，自然冷卻后得到Cu-Si中間合金備用；
第二步、熔煉:采用電解銅、鋯和銀稀土元素，其加入順序為首先按重量百分比加入電解銅，熔煉25分鐘，然后加入0.05%的鋯，0.08%的銀，0.07%的稀土元素，熔煉2分鐘后進行澆鑄；
第三步、熱擠壓:將第二步中得到的鑄錠加熱至850°C，保溫1.5小時，后熱擠壓成棒材，擠壓比7:1，得到棒坯；
第四步、固溶處理:將第三步中得到的棒坯裝入熱處理爐中，在850°C保溫0.5?2小時，然后進行淬火處理，得到合金備用；
第五步、冷拉:將淬火處理后的所得到的合金進行30%的變形處理； 第六步、時效處理:將第五步中變形后的合金進行時效處理，時效溫度為450°C，保溫4小時；
第七步、終拉:將時效處理之后的合金進行40%變形處理。
[0012]實施例二
本發(fā)明提供一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片，所述的銅合金由鋯、鎳、硅、銅和稀土元素組成，各組分占銅合金總量的重量百分比為:鋯0.4%，鎳0.4%，硅0.08%，銀0.3%，稀土元素
0.06%，余量為銅和不可避免的雜質(zhì)元素。
[0013]本發(fā)明還提供一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片的制備方法，包括如下步驟:
第一步、制備中間合金:將銅、鋯放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5X10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1 50 °C，熔煉Ih，自然冷卻后得到Cu-Zr中間合金備用;將銅、稀土元素放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5 X 10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1050°C，熔煉lh，自然冷卻后得到Cu-稀土中間合金備用;將銅、硅放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5X10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1020°C，熔煉1.2h，自然冷卻后得到Cu-Si中間合金備用；
第二步、熔煉:采用電解銅、鋯和銀稀土元素，其加入順序為首先按重量百分比加入電解銅，熔煉30分鐘，然后加入0.08%的鋯，0.07%的銀，0.07%的稀土元素，熔煉3分鐘后進行澆鑄；
第三步、熱擠壓:將第二步中得到的鑄錠加熱至900°C，保溫2.5小時，后熱擠壓成棒材，擠壓比8:1，得到棒坯；
第四步、固溶處理:將第三步中得到的棒坯裝入熱處理爐中，在900°C保溫1.5小時，然后進行淬火處理，得到合金備用；
第五步、冷拉:將淬火處理后的所得到的合金進行50%的變形處理；
第六步、時效處理:將第五步中變形后的合金進行時效處理，時效溫度為520°C，保溫6小時；
第七步、終拉:將時效處理之后的合金進行45%變形處理。
[0014]實施例三
本發(fā)明提供一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片，所述的銅合金由鋯、鎳、硅、銅和稀土元素組成，各組分占銅合金總量的重量百分比為:鋯0.5%，鎳0.6%，硅0.09%，銀0.45%，稀土元素
0.08%，余量為銅和不可避免的雜質(zhì)元素。
[0015]本發(fā)明還提供一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片的制備方法，包括如下步驟:
第一步、制備中間合金:將銅、鋯放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5 X 10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1100°C，熔煉I.5h，自然冷卻后得到Cu-Zr中間合金備用;將銅、稀土元素放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5 X 10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1100°C，熔煉1.5h，自然冷卻后得到Cu-稀土中間合金備用;將銅、硅放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5X10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1040°C，熔煉1.5h，自然冷卻后得到Cu-Si中間合金備用；
第二步、熔煉:采用電解銅、鋯和銀稀土元素，其加入順序為首先按重量百分比加入電解銅，熔煉33分鐘，然后加入0.1%的鋯，0.08%的銀，0.09%的稀土元素，熔煉4分鐘后進行澆鑄；
第三步、熱擠壓:將第二步中得到的鑄錠加熱至950 °C，保溫3小時，后熱擠壓成棒材，擠壓比10:1，得到棒坯；
第四步、固溶處理:將第三步中得到的棒坯裝入熱處理爐中，在950°C保溫2小時，然后進行淬火處理，得到合金備用；
第五步、冷拉:將淬火處理后的所得到的合金進行60%的變形處理；
第六步、時效處理:將第五步中變形后的合金進行時效處理，時效溫度為550°C，保溫8小時；
第七步、終拉:將時效處理之后的合金進行40%變形處理。
[0016]綜上所述:該稀土強化蒸發(fā)器銅合金片及其制備方法，克服了其他銅合金高強度與高導電相互矛盾的缺陷，器強度可以達到530-650MPa，電導率仍能保持在85-95% IACS,其使用壽命比常規(guī)銅合金提高了 3-5倍，能夠同時提高合金的延伸率，稀土元素的加入除能夠改變合金的工藝性，利于精煉、除氣和微合金化作用，能夠滿足對現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對銅合金高強度高導電的要求，為銅合金的制備提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，可產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。
[0017]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片，其特征在于:所述的銅合金由錯、鎳、娃、銅和稀土元素組成，各組分占銅合金總量的重量百分比為:鋯0.2?0.6%，鎳0.1?0.6%，硅0.05-0.1%，銀.0.2?0.5%，稀土元素0.01?0.1%，余量為銅和不可避免的雜質(zhì)元素。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片，其特征在于:所述的稀土元素為鋪、鑭和銥中的一種、兩種或三種。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種稀土強化蒸發(fā)器銅合金片，其特征在于:所述稀土元素可以單一元素加入，也可以混合兩兩或者三種同時加入，兩兩加入時兩種稀土元素按重量比為:I: I或1:6，三三加入時三種稀土元素之間的重量比在1:1:1或1: 1:5，所加的每種稀土元素含量應在0.02%以上，總的稀土元素含量應在0.15%以下。4.一種權(quán)利要求1所述的稀土強化蒸發(fā)器銅合金片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步、制備中間合金:將銅、鋯放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5 X 10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1000?1100°C，熔煉.0.5?1.5h，自然冷卻后得到Cu-Zr中間合金備用;將銅、稀土元素放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5 X 10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1000~1 100C，恪煉0.5?1.5h，自然冷卻后得到Cu-稀土中間合金備用;將銅、硅放入真空非自耗電極電弧熔煉爐內(nèi)進行熔煉，抽真空至爐內(nèi)壓強為5X10-2Pa，然后充入氬氣至爐內(nèi)壓強為0.05MPa，加熱至1000?1050°C，熔煉0.5?1.5h，自然冷卻后得到Cu-Si中間合金備用; 第二步、熔煉:采用電解銅、鋯和銀稀土元素，其加入順序為首先按重量百分比加入電解銅，熔煉20-35分鐘，然后加入0.03-0.1%的鋯，0.04-0.2%的銀，0.02-0.15%的稀土元素，熔煉2-4分鐘后進行澆鑄； 第三步、熱擠壓:將第二步中得到的鑄錠加熱至800?9500C，保溫I?4小時，后熱擠壓成棒材，擠壓比6?12:1，得到棒坯； 第四步、固溶處理:將第三步中得到的棒坯裝入熱處理爐中，在800?950°C保溫0.5?2小時，然后進行淬火處理，得到合金備用； 第五步、冷拉:將淬火處理后的所得到的合金進行25-80%的變形處理； 第六步、時效處理:將第五步中變形后的合金進行時效處理，時效溫度為420?600°C，保溫3?12小時； 第七步、終拉:將時效處理之后的合金進行40?70%變形處理。
【文檔編號】C22C1/02GK105950903SQ201610431183
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】駱宣佐
【申請人】安徽天祥空調(diào)科技有限公司