一种汽车线束用高导热铜合金线的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车线束用高导热铜合金线的制备方法，其各元素成分的重量百分比如下：Ag0.6-1.2、Sn0.4-0.8、Al0.3-0.6、Mg0.2-0.4、Co0.25-0.35、Fe0.1-0.2、W0.08-0.16、Au0.05-0.1、Ni0.04-0.06、Mo0.02-0.03、Nb0.015-0.025、Po0.005-0.01、Pr0.02-0.03、Sm0.01-0.02、P0.005-0.01，余量为铜及不可避免的杂质。本发明制得的铜合金线具有优异的导热性能和导电性能，避免了导热性差引起的导电率下降的问题，且具有优良的机械强度、切削性能、耐腐蚀性、韧性、耐疲劳性、热加工性能以及焊接性能，生产成本低，使用寿命长，具有巨大的工业前景。
【专利说明】一种汽车线束用高导热铜合金线的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车线束用高导热铜合金线的制备方法，属于铜合金制造技术领 域。
【背景技术】
[0002] 铜合金线具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性，广泛应用用于汽车线 束。铜合金线的导热性与导电性息息相关，导热性差的铜合金线在通电过程中会引起铜合 金电阻变大，从而降低铜合金线的导电性。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种汽车线束用高导热铜合金线的制备方法，避免铜合金 线导热性差造成的导电性降低。
[0004] 本发明采用的技术方案如下： 一种汽车线束用高导热铜合金线的制备方法，包括以下步骤： (1) 按照元素质量百分数满足下列要求：Ag 0.6-1. 2、Sn 0.4-0. 8、A1 0.3-0. 6、 Mg 0.2-0. 4、Co 0.25-0. 35、Fe 0.1-0. 2、W 0.08-0. 16、Au 0.05-0.1、Ni 0.04-0.06、 Mo 0.02-0. 03、Nb 0.015-0. 025、Po 0.005-0. 01、Pr 0.02-0. 03、Sm 0.01-0. 02、P 0. 005-0. 01，余量为铜及不可避免的杂质进行配料，将炉料投入熔炼炉在1230-1260°C下 进行熔炼，待金属全部熔化后，撒上覆盖剂覆盖，保温l〇_15min，然后将铜合金溶液升温至 1280-1340°C，加入精炼剂搅精炼25-35min，扒渣后静置15-25min ;再对铜合金液进行炉前 化学快速分析，分析合格后即可浇铸，浇铸温度控制在1240-1280°C ; (2) 采用连铸连轧成铜合金杆，将制得的铜合金杆先以80-90°C /h速率升温 至 180-220°C，保温 5-10h，再以 120-150°C /h 速率升温至 440-480°C，保温 3-6h，再 以140-160°C /h速率升温至730-760°C，保温2-3h;然后以100-120°C /h速率降温至 520-550 °C，保温3-4h，再以180-220°C /h速率升温至910-930°C，保温l_2h ;然后以 240-280°C /h速率降温至350-380°C，保温4-7h，再用0-3°C冰盐水淬火至130-160°C;然后 用拉丝机将铜合金杆拉制成铜合金单线； (3) 将铜合金线材送入热处理炉中进行时效处理：先以100-120°C /h速率升温 至220-260°C，保温3-6h，再以80-KKTC /h速率升温至420-440°C，保温l_2h ;然后以 220-240°C /h速率迅速降温至150-170°C后放入0_5°C冰水中迅速降至50°C以下；然后取 出铜合金线材以40-50°C /h速率升温至80-90°C，保温10_15h，再以60-70°C /h速率升温至 210-230°C，保温4-8h，空冷至室温后再以70-80°C /h速率升温至160-180°C，保温5-10h， 再以50-60°C /h速率降温至80-90°C，保温10_15h，随炉空冷至室温即可。
[0005] 所述覆盖剂由以下重量份的原料：玻璃粉5-10、石灰石10-15、钾长石8-12、橄榄 石4-8、硼泥12-16、火山灰5-10、椰壳炭9-13、纳米氮化铝3-6,经混合，烘干，粉碎，过 150-250目筛即可。
[0006] 所述精炼剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：海泡石3-5、萤石1-2、 蒙脱石2_3、碳酸钠3_4、氟娃酸钠4_6、二硼化钥；2-2. 5、刚玉粉1_2、树木灰焊2_3、 纳米氮化硅1.5-2. 5、硅烷偶联剂KH-550 1-2 ;b、将海泡石、萤石、蒙脱石混合均匀送入 510-540°C下煅烧3-5h，取出粉碎过200-300目筛；加水打浆制成40-50%的浆液，然后加 浓度为10-15%的盐酸溶液调节浆液pH=4. 5-5. 5, 2000-3000rpm高速研磨20-30min，用浓 度为15-20%的氢氧化钠溶液调节研磨液pH值为中性，喷雾干燥得粉末，再加入其余原料， 1000-1500rpm高速搅拌5-10min，烘干，粉碎，过300-400目筛即可。
[0007] 本发明的有益效果： 本发明制得的铜合金线具有优异的导热性能和导电性能，避免了导热性差引起的导电 率下降的问题，且具有优良的机械强度、切削性能、耐腐蚀性、韧性、耐疲劳性、热加工性能 以及焊接性能，生产成本低，使用寿命长，具有巨大的工业前景。
[0008]
【具体实施方式】 一种汽车线束用高导热铜合金线的制备方法，包括以下步骤： (1) 按照元素质量百分数满足下列要求：Ag 0.6-1. 2、Sn 0.4-0. 8、A1 0.3-0. 6、 Mg 0.2-0. 4、Co 0.25-0. 35、Fe 0.1-0. 2、W 0.08-0. 16、Au 0.05-0.1、Ni 0.04-0.06、 Mo 0.02-0. 03、Nb 0.015-0. 025、Po 0.005-0. 01、Pr 0.02-0. 03、Sm 0.01-0. 02、P 0. 005-0. 01，余量为铜及不可避免的杂质进行配料，将炉料投入熔炼炉在1250°C下进行熔 炼，待金属全部熔化后，撒上覆盖剂覆盖，保温15min，然后将铜合金溶液升温至1320°C，力口 入精炼剂搅精炼30min，扒渣后静置20min ;再对铜合金液进行炉前化学快速分析，分析合 格后即可浇铸，浇铸温度为1280°C ; (2) 采用连铸连轧成铜合金杆，将制得的铜合金杆先以90°C /h速率升温至220°C，保温 8h，再以140°C /h速率升温至460°C，保温4h，再以160°C /h速率升温至740°C，保温3h ;然 后以120°C /h速率降温至540°C，保温4h，再以220°C /h速率升温至920°C，保温lh ;然后 以260°C /h速率降温至370°C，保温5h，再用2°C冰盐水淬火至140°C ;然后用拉丝机将铜 合金杆拉制成铜合金单线； (3) 将铜合金线材送入热处理炉中进行时效处理：先以120°C /h速率升温至240°C，保 温5h，再以100°C /h速率升温至440°C，保温lh ;然后以220°C /h速率迅速降温至160°C 后放入1°C冰水中迅速降至50°C以下；然后取出铜合金线材以50°C /h速率升温至90°C， 保温l〇h，再以70°C /h速率升温至220°C，保温6h，空冷至室温后再以80°C /h速率升温至 170°C，保温8h，再以60°C /h速率降温至80°C，保温15h，随炉空冷至室温即可。
[0009] 所述覆盖剂由以下重量（kg)的原料：玻璃粉8、石灰石12、钾长石10、橄榄石6、 硼泥15、火山灰8、椰壳炭11、纳米氮化铝4,经混合，烘干，粉碎，过200目筛即可。
[0010] 所述精炼剂的制备方法如下：a、取以下重量（kg)的原料：海泡石4、萤石1. 5、蒙 脱石2、碳酸钠4、氟硅酸钠5、二硼化钒2、刚玉粉1.5、树木灰烬2、纳米氮化硅2、硅烷 偶联剂KH-550 1 ;b、将海泡石、萤石、蒙脱石混合均匀送入520°C下煅烧5h，取出粉碎过300 目筛；加水打浆制成45%的浆液，然后加浓度为15%的盐酸溶液调节浆液pH=5. 5, 3000rpm 高速研磨20min，用浓度为20%的氢氧化钠溶液调节研磨液pH值为中性，喷雾干燥得粉末， 再加入其余原料，1500rpm高速搅拌6min，烘干，粉碎，过400目筛即可。
[0011] 制得的铜合金线经检验，其主要性能为：抗拉强度494Mpa，屈服强度为379Mpa，延 伸率 21%，导电率 IACS (20°C)94%，导热系数 146 W· (m.kr1。
【权利要求】
1. 一种汽车线束用高导热铜合金线的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 按照元素质量百分数满足下列要求：Ag 0.6-1. 2、Sn 0.4-0. 8、A1 0.3-0. 6、 Mg 0.2-0. 4、Co 0.25-0. 35、Fe 0.1-0. 2、W 0.08-0. 16、Au 0.05-0. l、Ni 0.04-0.06、 Mo 0.02-0. 03、Nb 0.015-0. 025、Po 0.005-0. 01、Pr 0.02-0. 03、Sm 0.01-0. 02、P 0. 005-0. 01，余量为铜及不可避免的杂质进行配料，将炉料投入熔炼炉在1230-1260°C下 进行熔炼，待金属全部熔化后，撒上覆盖剂覆盖，保温l〇_15min，然后将铜合金溶液升温至 1280-1340°C，加入精炼剂搅精炼25-35min，扒渣后静置15-25min ;再对铜合金液进行炉前 化学快速分析，分析合格后即可浇铸，浇铸温度控制在1240-1280°C ; (2) 采用连铸连轧成铜合金杆，将制得的铜合金杆先以80-90°C /h速率升温 至 180-220°C，保温 5-10h，再以 120-150°C /h 速率升温至 440-480°C，保温 3-6h，再 以140-160°C /h速率升温至730-760°C，保温2-3h;然后以100-120°C /h速率降温至 520-550 °C，保温3-4h，再以180-220°C /h速率升温至910-930°C，保温l_2h ;然后以 240-280°C /h速率降温至350-380°C，保温4-7h，再用0-3°C冰盐水淬火至130-160°C;然后 用拉丝机将铜合金杆拉制成铜合金单线； (3) 将铜合金线材送入热处理炉中进行时效处理：先以100-120°C /h速率升温 至220-260°C，保温3-6h，再以80-KKTC /h速率升温至420-440°C，保温l_2h ;然后以 220-240°C /h速率迅速降温至150-170°C后放入0_5°C冰水中迅速降至50°C以下；然后取 出铜合金线材以40-50°C /h速率升温至80-90°C，保温10_15h，再以60-70°C /h速率升温至 210-230°C，保温4-8h，空冷至室温后再以70-80°C /h速率升温至160-180°C，保温5-10h， 再以50-60°C /h速率降温至80-90°C，保温10_15h，随炉空冷至室温即可。
2. 根据权利要求1所述的一种汽车线束用高导热铜合金线的制备方法，其特征在于， 所述覆盖剂由以下重量份的原料：玻璃粉5-10、石灰石10-15、钾长石8-12、橄榄石4-8、硼 泥12-16、火山灰5-10、椰壳炭9-13、纳米氮化铝3-6,经混合，烘干，粉碎，过150-250目筛 即可。
3. 根据权利要求1所述的一种汽车线束用高导热铜合金线的制备方法，其特征在于， 所述精炼剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：海泡石3-5、萤石1-2、蒙脱石2-3、碳 酸钠3-4、氟硅酸钠4-6、二硼化钒2-2. 5、刚玉粉1-2、树木灰烬2-3、纳米氮化硅1. 5-2. 5、 硅烷偶联剂KH-5501-2 ;b、将海泡石、萤石、蒙脱石混合均匀送入510-540°C下煅烧3-5h，取 出粉碎过200-300目筛；加水打浆制成40-50%的浆液，然后加浓度为10-15%的盐酸溶液 调节浆液pH = 4. 5-5. 5, 2000-3000rpm高速研磨20-30min，用浓度为15-20%的氢氧化钠 溶液调节研磨液PH值为中性，喷雾干燥得粉末，再加入其余原料，1000-1500rpm高速搅拌 5-10min，烘干，粉碎，过300-400目筛即可。
【文档编号】C22C9/00GK104152728SQ201410246098
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】徐泽军 申请人:锐展(铜陵)科技有限公司