一种铜稀土合金的制作方法

文档序号:9392177阅读:330来源:国知局
一种铜稀土合金的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于合金材料领域,特别是指一种铜稀土合金。
【背景技术】
[0002] 现使用的导线,尤其是用于有移动或震动场所的导线以及电缆等,主要使用的是 软铜线或其上镀有锡等的铜线绞合形成的捻线作为导体,该导体上覆盖有同心圆状的氯乙 烯或胶联氯乙烯等绝缘体的电线。
[0003] 近来对导线的耐久性、耐折性及导电性能的要求也越来越高。从节省能源的角度 出发,减小电线导体的直径以减轻重量和节省材料,但以往的电线导体的通电容量是一定 的,减小电线直径也就减小了通过容量的减小。并且电线导体直径的减小导致耐折性能下 降,因此现有的电线已经无法满足这些要求。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的是提供一种铜合金材料的改进,通过该技术方案能够提高铜合金的 强度和电导率,在保证通电容量的同时也保证或提高耐折性能。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006] 一种铜稀土合金,所述铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有:1. 5-3. 5%的 镍,0? 1-0. 5 % 的铝,0? 01-0. 05 % 的钪,0? 001-0. 003 % 的钌,0? 4-0. 6 % 的硅,0? 001-0. 03% 的镧系稀土金属,其余为铜及不可避免的杂质。
[0007] 所述镍,硅和镧系稀土金属构成直径为0. 1-0. 5ym粒子,以185-205个/mm2密度 存在。
[0008] 所述铜稀土合金的成份组成按重量百分比进一步包括有:0. 1-0. 6%的锡, 0? 05-1. 0%的钴,0? 01-0. 05%的磷,0? 05-0. 1 %的铁中的一种或多种组合。
[0009] 所述镍,硅和镧系稀土金属构成直径为0. 1-0. 5iim粒子,同所述锡、钴、磷或铁中 的一种或多种组合构成直径为〇. 1-0. 5ym粒子,以185-205个/mm2密度存在。
[0010] 所述铜稀土合金的成份组成按重量百分比进一步包括有:〇. 02-0. 1 %的锰和 0. 08-0. 2 %的镁中的一种或两种组合。
[0011] 所述镍,硅和镧系稀土金属同锡、钴、磷或铁中的一种或多种组合构成直径为 0. 1-0.5ym粒子,同所述锰或镁中的一种或两种组合构成直径为0. 1-0.5ym粒子,以 185-205个/mm2密度存在。
[0012] 本发明的有益效果是;
[0013] 通过在本发明的技术方案中加入镧系稀土金属,能够有效提高铜合金的电导率, 因为在合金中镍和硅等的导电系数低于铜的导电系数,当加入镍和硅等材料后的通电容量 降低,但当加入镧系稀土金属后,铜合金的电导率反而提高甚至超过铜的电导率。
【具体实施方式】
[0014] 以下通过具体实施例来对本发明进行详细说明。
[0015] 在本发明中各组成成份均按重量百分比计量。
[0016] 镍和硅的加入为了提高铜合金的强度的元素,通过镍和硅在铜合金中形成硅镍 析出物来提高铜合金的强度,镍的重量百分比含量为1.5-3. 5%,硅的重量百分含量为 0. 4-0. 6 %,所述镍,硅和镧系稀土金属构成直径为0. 1-0. 5ym粒子,以185-205个/mm2密 度存在。虽然这两种元素能够增强铜合金的强度,但这两种元素的电导率低于铜的电导率 很多,加入的量过多会影响铜合金的电导率,增加铜合金的电阻,通电容量下降。
[0017] 本申请中通过加入0. 1-0. 5%的铝,0. 01-0. 05%的钪,0. 001-0. 003%的钌能够提 高铜合金的骨架强度及电导率。
[0018] 在本技术方案中加入镧系稀土金属,该稀土金属能够改变铜合金内部的晶体排 列,提高电子的通过率能够提高铜合金的通电容量,要本发明中适用的镧系稀土金属的用 量为0. 001-0. 03%。当然可以增加镧系稀土金属的用量,但根据导线的用途增加过多反而 提高铜合金的成本,并且当使用量超过1. 〇%时反而不会再增加铜合金的导电率。
[0019] 对于本发明的铜稀土合金材料,还可以含有锡、铁、钴、磷中的至少一种,这些元 素中磷能够增加铜合金材料的强度,但用量过多会影响铜合金材料的韧性。其它的几种 元素能够增加铜合金材料强度的同时提高弯折耐久性能,具体的用量为0. 1-0. 6%的锡, 0. 05-1. 0%的钴,0. 01-0. 05 %的磷,0. 05-0. 1 %的铁;所述镍,硅和镧系稀土金属构成直径 为0. 1-0. 5ym粒子,同所述锡、钴、磷或铁中的一种或多种组合构成直径为0. 1-0. 5ym粒 子,以185-205个/mm2密度存在。当这些元素的用量过多时会影响铜合金材料的电导率。
[0020] 本发明中还可以选用镁和锰两种元素中的至少一种,这两种元素能够在防止加热 脆化和改善热加工性能方面有很大的优势,有利于减少导线直径。但这两种元素的用量超 过0.5%时会明显影响铜合金的导电性能,在本发明中这两种元素的用量为0.02-0. 1% 的锰和/或0. 08-0. 2 %的镁。所述镍,硅和镧系稀土金属同锡、钴、磷或铁中的一种或 多种组合构成直径为0. 1-0. 5ym粒子,同所述锰或镁中的一种或两种组合构成直径为 0. 1-0. 5ym粒子,以185-205个/mm2密度存在。
[0021] 本发明的实施例1-6中使用高频熔解炉将各组分熔解铸造铜坯,将铜坯在900°C 下进行热挤压后立即粹火处理得到圆棒,然后冷拉得到料材。
[0022] 各具体实施例中的组成及性能见表1所示
[0023]表1
[0024]
[0026] 通过以上实施例,仅包括有镍,硅和镧系稀土金属的铜合金的导电率最高接近铜 的导电率,但强度并不算高。本发明优选实施例为3和4。
【主权项】
1. 一种铜稀土合金,其特征在于:所述铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有: L 5-3. 5 % 的镍,0? 1-0. 5 % 的铝,0? 01-0. 05 % 的钪,0? 001-0. 003 % 的钌,0? 4-0. 6 % 的硅, 0. 001-0. 03%的镧系稀土金属,其余为铜及不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的一种铜稀土合金材料,其特征在于:所述镍,硅和镧系稀土金 属构成直径为0. 1-0. 5 ym粒子,以185-205个/mm2密度存在。3. 根据权利要求1所述的一种铜稀土合金,其特征在于:所述铜合金材料的成份 组成按重量百分比进一步包括有:〇. 1-0. 6 %的锡,0. 05-1. 0%的钴,0. 01-0. 05%的磷, 0. 05-0. 1 %的铁中的一种或多种组合。4. 根据权利要求3所述的一种铜稀土合金,其特征在于:所述镍,硅和镧系稀土金 属构成直径为0. 1-0.5 ym粒子,同所述锡、钴、磷或铁中的一种或多种组合构成直径为 0. 1-0. 5 ym粒子,以185-205个/mm2密度存在。5. 根据权利要求1或2所述的一种用于导线的铜稀土合金,其特征在于:所述铜合金 材料的成份组成按重量百分比进一步包括有:〇. 02-0. 1%的锰和0. 08-0. 2%的镁中的一 种或两种组合。6. 根据权利要求5所述的一种铜稀土合金,其特征在于:所述镍,硅和镧系稀土金属同 锡、钴、磷或铁中的一种或多种组合构成直径为〇. 1-0.5 ym粒子,同所述锰或镁中的一种 或两种组合构成直径为0. 1-0. 5 ym粒子,以185-205个/mm2密度存在。
【专利摘要】本发明涉及一种铜稀土合金,所述铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有:1.5-3.5%的镍,0.1-0.5%的铝,0.01-0.05%的钪,0.001-0.003%的钌,0.4-0.6%的硅,0.001-0.03%的镧系稀土金属,其余为铜及不可避免的杂质。所述铜合金材料的拉伸强度高并好的抗折性能,其导电率同金属铜相似。
【IPC分类】C22C9/06
【公开号】CN105112718
【申请号】CN201510566974
【发明人】张超
【申请人】张超
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月8日
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