專利名稱：銅及銅合金的深冷降阻處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及降阻處理方法，更加具體地說，涉及一種銅及銅合金的低溫降阻處理方法。
背景技術(shù)：
通常，深冷處理是以液氮作為冷卻介質(zhì)，將被處理工件裝在一定的容器內(nèi)，不同材料按其特定的降溫曲線，控制降溫速率，緩慢地將工件降到液氮溫度(_196°C )，保溫一定時(shí)間，再按升溫曲線，緩慢升到室溫的處理過程，一般認(rèn)為它是常規(guī)冷處理的一種延伸。國(guó)內(nèi)目前大多將深冷處理工藝用于鋼鐵材料，這對(duì)改善高速鋼、軸承鋼、模具鋼等材料的耐磨性、硬度、尺寸穩(wěn)定性等性能具有顯著的作用?，F(xiàn)有的研究和生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果表明，深冷處理在基于不改變現(xiàn)有材料成分的基礎(chǔ)上，通過合理的處理工藝不僅 可顯著提高材料的力學(xué)性能和使用壽命，還能穩(wěn)定材料尺寸，改善均勻性，減小變形，且操作簡(jiǎn)單、不破壞工件、無污染、成本低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。銅由于其具有較高的電阻率、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、抗張強(qiáng)度大、易熔接、優(yōu)良的抗蝕性、可塑性和延展性等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域。但是在冶金軋制過程中存在一些缺陷如氣孔，裂紋位錯(cuò)，晶格畸變等，增加了電阻，從而嚴(yán)重影響銅及其合金的導(dǎo)電性能。組織細(xì)化、減少缺陷是提高銅及銅合金導(dǎo)電性能最有效的途徑之一，目前主要的方法有添加合金元素法、快速凝固法、形變處理、熱處理等。采用添加合金元素的方法簡(jiǎn)便易行，易于在工業(yè)上推廣應(yīng)用，但會(huì)造成材料成本提高，以及材料化學(xué)組分和組織不均勻的偏析傾向增大。形變處理和快速凝固等技術(shù)還仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段或小批量應(yīng)用階段。采用熱處理來細(xì)化銅合金組織，降低電阻程度有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過深冷處理的方法降低銅及銅合金的電阻率，提高其導(dǎo)電性，提出一種銅及銅合金的深冷降阻處理方法與工藝。針對(duì)銅及銅合金的物理特性，通過增大溫度控制范圍，精細(xì)化調(diào)控組織，使銅合金中的a、^相等分布更均勻，達(dá)到減少輸送電子散射，實(shí)現(xiàn)降低電阻的目的。銅及銅合金的深冷降阻處理方法，按照下述步驟進(jìn)行將銅及銅合金從室溫(20^25攝氏度)開始降溫至深冷程度進(jìn)行深冷處理，深冷溫度為_190°C _130°C，溫控誤差為±2°C ±10°C，深冷時(shí)間為4 8小時(shí)，深冷后在空氣中自然升溫至室溫(2(T25攝氏度)。所述降溫速率選擇為f20 0C /min。所述深冷工藝優(yōu)選為深冷溫度為-13(T-185°C，溫控誤差為±10°C，深冷時(shí)間為0. 5-6小時(shí)。本發(fā)明采用深冷處理的方法，其工藝簡(jiǎn)單，易于操控，適合于工業(yè)化的推廣和使用。采用該工藝方法，在不改變材料的原始成分基礎(chǔ)上，可使銅及銅合金獲得的顯微組織均勻、穩(wěn)定，硬化相彌散分布，具有高的強(qiáng)度和硬度，有利于降低銅及銅合金的電阻。本發(fā)明的方法在保持材料的原始成分和尺寸基礎(chǔ)上，通過調(diào)整微觀組織結(jié)構(gòu)，使銅合金的導(dǎo)電性能得到提高。該方法簡(jiǎn)單，工藝易于操控，適合于工業(yè)化的推廣和使用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。銅及銅合金的深冷處理工藝是利用中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所研制的SLX型深冷處理系統(tǒng)進(jìn)行的，深冷系統(tǒng)由深冷箱、控制箱、液氮罐、液氮泵及真空輸液管、計(jì)算機(jī)及控制軟件組成。工作時(shí)，將工件置入深冷箱內(nèi)，在計(jì)算機(jī)或控制箱上編制工藝程序后，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，程序運(yùn)行結(jié)束后系統(tǒng)自動(dòng)停止。整個(gè)運(yùn)行無需人工干預(yù)，操作方便，使用可靠。該系統(tǒng)溫度控制范圍_196°C 室溫；控溫精度±2°C，溫度平衡后0. 5h ;降溫速率0. riO°C/min (非標(biāo)可達(dá)40°C /min)。電阻儀器為北京海淀三鑫測(cè)控新技術(shù)公司生產(chǎn)的TG感性負(fù)載直阻速測(cè)歐姆計(jì)。實(shí)施例1鉻鋯銅合金深冷處理鉻錯(cuò)銅合金為帶孔洞的圓柱形試樣，尺寸為23_X O 12. 65mm,所用合金元素成分如下表所示
權(quán)利要求
1.銅及銅合金的深冷降阻處理方法，其特征在于，按照下述步驟進(jìn)行將銅及銅合金從室溫開始降溫至深冷程度進(jìn)行深冷處理，深冷溫度為-190°C -150°c，溫控誤差為 ±2°C ±10°C，深冷時(shí)間為Γ8小時(shí)，深冷后在空氣中自然升溫至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅及銅合金的深冷降阻處理方法，其特征在于，所述室溫為 20— 25攝氏度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅及銅合金的深冷降阻處理方法，其特征在于，所述降溫速率選擇為5 — 10°C /min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅及銅合金的深冷降阻處理方法，其特征在于，所述深冷溫度為-185°C，溫控誤差為±10°C，深冷時(shí)間為6小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅及銅合金的深冷降阻處理方法，其特征在于，所述銅合金為鉻錯(cuò)銅合金、鈹銅合金。
全文摘要
本發(fā)明公開了銅及銅合金的低溫降阻處理方法，采用深冷工藝對(duì)銅及銅合金進(jìn)行低溫處理，在保持材料的原始成分和尺寸基礎(chǔ)上，通過調(diào)整微觀組織結(jié)構(gòu)，使銅及其合金的導(dǎo)電性能得到提高。該方法簡(jiǎn)單，工藝易于操控，適合于工業(yè)化的推廣和使用。
文檔編號(hào)C22F1/08GK102994921SQ20121048747
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者羅震, 蔣俊亮, 李洋, 任吉?jiǎng)?申請(qǐng)人:天津大學(xué)