行熔炼，抽真空 至炉内压强为0. 〇5Pa，然后充入氩气至炉内压强为0. 05MPa，加热至1090°C，熔炼lh，自然 冷却后得到Cu-Zr中间合金，备用； 步骤二、熔炼、铸模：将铜、银、锌、钛以及步骤一制得的Cu-Zr中间合金放入高频真空 熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为〇. 〇5Pa，然后充入氮气至炉内压强为0. 05MPa，控 制熔炼温度为1290°C，熔融后注入铸模，形成铸锭，所述浇筑温度控制在1190°C; 步骤三、热挤压：将步骤二得到的铸锭加热至930°C，保温2小时，然后热挤压成棒材， 挤压比9:1，得到棒坯； 步骤四、固溶处理：将步骤三的棒坯装入热处理炉中，在890°C保温1小时，然后进行水 淬，得到合金备用； 步骤五、拉拔变形：将步骤四固溶处理后的合金进行拉拔变形，变形量为60% ; 步骤六、时效处理和拉拔变形：将步骤五拉拔变形后的合金进行时效处理，先在时效温 度450°C下保温2小时，进行第一次拉拔变形，变形量为60%，然后在时效温度450°C下保温 2小时，再进行第二次拉拔变形，变形量为60%，即制得高强高导铜合金。
[0039] 合金性能见表1。
[0040] 实施例9 一种高强高导接触线用铜合金，所述铜合金由铬、锆、锌、钛、银和铜元素以及不可避免 的杂质元素组成，各组分占铜合金总量的重量百分比为铬0. 7%，锆0. 4%，银0. 3%，锌0. 3%， 钛0. 3%，余量为铜和不可避免的杂质元素。
[0041] 具体制备方法为： 步骤一、制备中间合金：将铜、锆放入真空非自耗电极电弧熔炼炉内进行熔炼，抽真空 至炉内压强为0. 〇5Pa，然后充入氩气至炉内压强为0. 05MPa，加热至1090°C，熔炼lh，自然 冷却后得到Cu-Zr中间合金，备用； 步骤二、熔炼、铸模：将铜、银、锌、钛以及步骤一制得的Cu-Zr中间合金放入高频真空 熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为〇. 〇5Pa，然后充入氮气至炉内压强为0. 05MPa，控 制熔炼温度为1295°C，熔融后注入铸模，形成铸锭，所述浇筑温度控制在1195°C; 步骤三、热挤压：将步骤二得到的铸锭加热至950°C，保温2小时，然后热挤压成棒材， 挤压比10:1，得到棒坯； 步骤四、固溶处理：将步骤三的棒坯装入热处理炉中，在900°C保温1小时，然后进行水 淬，得到合金备用； 步骤五、拉拔变形：将步骤四固溶处理后的合金进行拉拔变形，变形量为60% ; 步骤六、所述时效处理和拉拔变形的方法为：先在时效温度460°C下保温2小时，进行 第一次拉拔变形，变形量为50% ;之后在时效温度450°C下保温2小时，进行第二次拉拔变 形，变形量为60% ;然后在时效温度450°C下保温2小时，再进行第三次拉拔变形，变形量为 60%，即制得高强高导铜合金。
[0042] 合金性能见表1。
[0043] 实施例10 一种高强高导接触线用铜合金，所述铜合金由铬、锆、锌、钛、银和铜元素以及不可避免 的杂质元素组成，各组分占铜合金总量的重量百分比为铬0. 8%，锆0. 5%，银0. 3%，锌0. 3%， 钛0. 3%，余量为铜和不可避免的杂质元素。
[0044] 具体制备方法为： 步骤一、制备中间合金：将铜、锆放入真空非自耗电极电弧熔炼炉内进行熔炼，抽真空 至炉内压强为0. 〇5Pa，然后充入氩气至炉内压强为0. 05MPa，加热至1100°C，熔炼lh，自然 冷却后得到Cu-Zr中间合金，备用； 步骤二、熔炼、铸模：将铜、银、锌、钛以及步骤一制得的Cu-Zr中间合金放入高频真空 熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为〇. 〇5Pa，然后充入氮气至炉内压强为0. 05MPa，控 制熔炼温度为1300°C，熔融后注入铸模，形成铸锭，所述浇筑温度控制在1200°C; 步骤三、热挤压：将步骤二得到的铸锭加热至950°C，保温2小时，然后热挤压成棒材， 挤压比10:1，得到棒坯； 步骤四、固溶处理：将步骤三的棒坯装入热处理炉中，在900°C保温1小时，然后进行水 淬，得到合金备用； 步骤五、拉拔变形：将步骤四固溶处理后的合金进行拉拔变形，变形量为60% ; 步骤六、所述时效处理和拉拔变形的方法为：先在时效温度460°C下保温3小时，进行 第一次拉拔变形，变形量为60% ;之后在时效温度450°C下保温2小时，进行第二次拉拔变 形，变形量为60% ;然后在时效温度450°C下保温2小时，再进行第三次拉拔变形，变形量为 60%，即制得高强高导铜合金。
[0045] 合金性能见表1。
【主权项】
1. 一种高强高导接触线用铜合金，其特征在于：所述铜合金由铬、锆、锌、钛、银和铜 元素以及不可避免的杂质元素组成，各组分占铜合金总量的重量百分比为铬0.2-0. 8%，锆 0. 1-0. 5%，锌0. 1-0. 4%，钛0. 1-0. 5%，银0. 1-0. 4%，余量为铜和不可避免的杂质元素。2. 根据权利要求1所述的一种高强高导接触线用铜合金的制备方法，其特征在于，包 括以下步骤： 步骤一、制备中间合金：将铜、锆放入真空非自耗电极电弧熔炼炉内进行熔炼，抽真空 至炉内压强为0. 〇5Pa，然后充入氩气至炉内压强为0. 05MPa，加热至1050-1100 °C，熔炼 0. 5-lh，自然冷却后得到Cu-Zr中间合金，备用； 步骤二、熔炼、铸模：将铜、锌、银、钛以及步骤一制得的Cu-Zr中间合金放入高频 真空熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为0. 〇5Pa，然后充入氮气至炉内压强为 0. 05MPa，控制熔炼温度为1200-1300°C，熔融后注入铸模，形成铸锭，所述浇筑温度控制在 1150-1200。。； 步骤三、热挤压：将步骤二得到的铸锭加热至850-950°C，保温1-3小时，然后热挤压成 棒材，挤压比5-10:1，得到棒坯； 步骤四、固溶处理：将步骤三的棒坯装入热处理炉中，在850-900°C保温1-2小时，然后 进行水淬，得到合金备用； 步骤五、拉拔变形：将步骤四固溶处理后得到的合金进行拉拔变形，变形量为40-80% ; 步骤六、时效处理和拉拔变形：将步骤五拉拔变形后的合金进行时效处理，时效温度为 450-550°C，保温2-10小时，之后进行拉拔变形，变形量为20-80%，即制得高强高导铜合金。3. 根据权利要求2所述的一种高强高导接触线用铜合金的制备方法，其特征在于，所 述步骤六中时效处理和拉拔变形的方法为：先在时效温度450-500°C下保温2-4小时，进行 第一次拉拔变形，变形量为40-80% ;然后在时效温度450-550°C下保温2-4小时，再进行第 二次拉拔变形，变形量为40-80%。4. 根据权利要求2所述的一种高强高导接触线用铜合金的制备方法，其特征在于，所 述步骤六中时效处理和拉拔变形的方法为：先在时效温度460°C下保温2小时，进行第一 次拉拔变形，变形量为40% ;然后在时效温度450°C下保温2-4小时，进行第二次拉拔变形， 变形量为40-60% ;然后在时效温度450°C下保温2小时，再进行第三次拉拔变形，变形量为 60% 〇
【专利摘要】本发明涉及一种高强高导接触线用铜合金及其制备方法，所述铜合金由铬、锆、锌、钛、银和铜元素以及不可避免的杂质元素组成，制备时，先制备Cu-Zr中间合金，然后将Cu-Zr中间合金与铜、锌、银、钛放入高频真空熔炼炉内进行熔炼，熔融后铸模形成铸锭，铸锭热挤压得到棒坯，对棒坯固溶处理，将处理后得到的合金拉拔变形，拉拔变形后进行时效处理，即制得高强高导铜合金。本发明能够大幅提高合金的导电率、延伸率、合金强度、抗软化温度，显著改善合金的机械加工性能，能较好的满足接触线工业领域用材料对铜合金性能的要求。本发明的铜合金制备过程简单、工艺流程短、强度高、导电性好、热加工性能优良，其抗拉强度可达670MPa。
【IPC分类】C22C9/00, H01B1/02, C22F1/08
【公开号】CN105088001
【申请号】CN201510553761
【发明人】张毅, 柴哲, 孙慧丽, 田保红, 刘勇, 周洪雷, 刘平, 许倩倩, 龙永强
【申请人】河南科技大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月2日