一種適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，屬于有色金屬熱處理領域。該方法將Cu-Cr-Zr系合金的盤條，作為原料線坯使用；進行固溶處理；多道次冷拉拔成盤線；單級或多級時效處理；一輪次或多輪次連續(xù)冷加工與退火。該方法適用于Cr含量0.15～0.6wt.%，Zr含量0.03～0.4wt.%，第四、第五組元（Sn、Si、Ag、RE等）含量0.01～0.1wt.%，余量為Cu的多種低合金化Cu-Cr-Zr-X合金超細線材的制備加工。本發(fā)明簡化了時效強化型合金線材的制備加工工藝，節(jié)約材料和能源的同時保證了線材質(zhì)量的穩(wěn)定性，能滿足多領域不同綜合性能線纜的使用需要。
【專利說明】—種適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，尤其適用于高強度、高導電性Cu-Cr-Zr系合金超細線材的復合形變熱處理，屬于有色金屬熱處理領域。
【背景技術】
[0002]航空航天、汽車、電子、新能源等高【技術領域】使用的高端線纜是一種重要的精密導體，其特征是細徑超長的高性能銅合金或銅基復合材料經(jīng)電鍍制成的單線或絞線，并在外層包裹高分子絕緣層和金屬屏蔽層，具有很高的導電性、較高的強度、良好的塑性，耐高溫、抗氧化能力強。它是大量應用于高【技術領域】中的一種不可或缺的基礎材料，承擔特殊環(huán)境下的電流傳輸和信號傳輸作用。
[0003]國際通用的高端電線電纜芯部合金導體材料包括銅銀合金、銅鎂合金、銅錫合金、銅鋯合金、銅鉻合金、銅鉻鋯合金、銅鈹合金、銅鎳鈹合金、銅鐵磷合金、銅鎳硅合金、銅鎳錫合金、錫磷青銅、硅青銅、復雜黃銅等。銅銀、銅鎂、銅錫等二元合金易于制備、廉價，但綜合性能較低。銅鐵磷、銅鎳硅和銅鎳錫等時效強化型合金體系在引線框架及彈性器件的應用上比較廣泛，但作為導體材料其導電性能普遍偏低，只能在某些特定領域得到應用。而對于青銅和黃銅合金，其應用范圍則更加特殊，不在常規(guī)的導電能力范圍內(nèi)使用。
[0004]銅鉻鋯系合金對比上述各合金體系具有明顯的綜合性能優(yōu)勢，可以實現(xiàn)真正意義上的高強高導，由于其強度和導電性的均衡性，使其能在眾多領域得以應用，成為世界各國競相研究的熱點。依據(jù)該合金體系的特性，其可作為大規(guī)模集成電路引線框架、高速軌道交通架空導線、連鑄機結晶器內(nèi)襯、電阻焊電極、電觸頭、導線等材料使用。目前，關于該合金體系的學術研究及專利內(nèi)容集中在合金板帶材、棒材的制備加工及熱處理方面，而對于合金超細線材加工與熱處理手段的內(nèi)容較為匱乏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的是提供一種適用于Cu-Cr-Zr系銅合金超細線材的復合形變熱處理方法，通過此方法可以使合金線材的綜合性能達到較高水平，并能夠與導體線材的工業(yè)生產(chǎn)工藝相結合,符合大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的要求。
[0006]銅鉻鋯系合金超細線材的加工特性與熱處理制度與板帶材、棒材有較大差別，主要在于線材直徑小于0.5_后，冷變形程度對合金熱處理效果以及綜合性能的影響更加顯著。在相同的形變熱處理條件下，超細線材的強度、塑性及導電性與板帶棒材相比均存在明顯差異，即適用于板帶棒材的一般形變以及單級或雙級時效制度不一定適用于超細線材，得到的綜合性能也不具有一致性。 實際生產(chǎn)中一根直徑0.1mm的線材長度可達500km以上，故超細線材的工業(yè)生產(chǎn)對制備工藝的連續(xù)性要求較高，大直徑的合金線坯需經(jīng)歷連續(xù)的在線拉拔、電鍍、退火及絞合過程，對于時效強化型合金線材，其固溶與時效等熱處理工藝應在較大直徑狀態(tài)進行，否則將使產(chǎn)品性能的可調(diào)節(jié)區(qū)間變小，且細線熱處理會使加熱、淬火等過程復雜化，易發(fā)生氧化、斷線、鍍層粘連、污染等情況。另外，在大直徑狀態(tài)下熱處理可以保證后續(xù)制備加工過程連續(xù)進行，在此情況下就需要有適合線材制備加工工藝的形變熱處理方法。
[0007]高【技術領域】對高端線纜芯部導體的要求遠高于一般民用水平，通常在要求與純銅導體導電性能接近的同時，強度達到純銅導體的兩倍以上且保持一定的延伸率。要達到這樣的效果，須將沉淀強化型合金的幾種常用強化方法合理配合使用。銅鉻鋯系合金經(jīng)常規(guī)的固溶+時效處理后，可以實現(xiàn)強度與導電性能的同時提升，但強度的提升幅度有限，難以實現(xiàn)高強高導的目的，如將固溶強化、細晶強化、形變強化等手段合理運用在沉淀強化過程中可使材料獲得更高的強度并能保持較高的導電性能。熱加工變形可以改善組織結構，冷加工變形可在合金組織中制造高密度位錯，在進行固溶處理前分別經(jīng)歷熱、冷兩種塑性變形過程能增加錠坯的致密度并細化粗大的鑄態(tài)組織，形成大量空位和位錯等缺陷，在固溶處理時溶質(zhì)原子能通過缺陷形成的通道快速而均勻地固溶于Cu基體中，取得較好的固溶效果，這決定了后續(xù)時效處理過程中綜合性能的提升效果。在固溶后對合金施以冷變形同樣可為時效過程中沉淀相的形核提供場所和通道，有利于沉淀相析出和彌散分布，從而獲得高強度、高導電性能。還可以通過控制變形后時效的次數(shù)對合金組織和性能進行調(diào)控，達到抗拉強度和導電率的最優(yōu)匹配。在Cu-Cr-Zr合金中添加第四及以上組元元素，可進一步提高合金的綜合性能，以固溶原子形態(tài)強化銅合金的元素Sn、Zn、Al、Ag、Si等可起到固溶強化作用，進一步提高合金強度，并有阻礙Cr原子擴散、抑制Cr相長大的作用，能夠提高合金的高溫穩(wěn)定性；適量RE元素的添加不僅能起到凈化合金組織和除雜的作用，還能起到細晶強化作用。以上所有強化手段的共同途徑都是制造晶體缺陷，以晶體缺陷阻礙位錯運動來強化金屬材料，故實際應用中金屬材料的強度實質(zhì)上就是金屬晶體內(nèi)部阻礙位錯運動的阻力。這些缺陷都會引起合金導電性能的下降，計算結果表明，沉淀析出的脫溶相粒子引起的晶格畸變對電子的散射作用比基體中固溶原子引起的散射作用小得多，故溶質(zhì)原子脫溶后，合金的導電性有所提高。不僅如此，銅合金在固溶淬火后進行時效處理還能釋放加工過程中儲存的應變能，改善材料的微觀組織形貌，調(diào)整或者改變材料的擇優(yōu)取向，它們的綜合作用是使合金強度、硬度得到提高，電導率得以恢復。冷變形加工過程會產(chǎn)生大量的熱，一部分使合金發(fā)生部分回復與動態(tài)再結晶，另一部分將以形變能的形式存在于合金中，這使得合金中出現(xiàn)大量缺陷和加工應力，由于其帶來的強烈的散射作用使合金電導率嚴重下降，但缺陷和應變能有利于溶質(zhì)原子從過飽和固溶體中析出，缺陷處易成為首先形核的區(qū)域，伴隨著時效過程，大冷變形銅合金的時效強化效果更明顯，電導率提高更顯著。細晶強化時，晶體的傳導性與取向無關，晶界面積的增加，不會對銅合金的電導率造成大的影響。
[0008]本發(fā)明根據(jù)各種強化與導電的機理和方法，針對超細線材的加工與熱處理特性研制出一種適用于Cu-Cr-Zr系銅合金的復合形變熱處理方法，可獲得不同類型的新型高強高導銅合金導線材料。
[0009]本發(fā)明適用于Cu-Cr-Zr系銅合金的復合形變熱處理方法，是對經(jīng)過固溶處理后的Cu-Cr-Zr系銅合金進行較大程度的冷變形處理，隨后對其進行單級或多級時效處理，使合金導電性能大幅提高的同時獲得較高的強度，再通過連續(xù)冷變形加工使強度進一步提高，通過多階段的連續(xù)退火實現(xiàn)線材的強度、延伸率、電導率處于最優(yōu)綜合狀態(tài)且使線材達到成品尺寸。[0010]一種適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，包括如下步驟:
[0011](I)將Cu-Cr-Zr系合金的盤條，作為原料線坯使用；
[0012](2)將原料線坯進行固溶處理；
[0013](3)固溶處理后的原料線坯經(jīng)多道次冷拉拔成盤線；
[0014](4)將硬態(tài)盤線進行單級或多級時效處理；而后可視應用要求選擇無電鍍或連續(xù)電鍍銀(鎳);
[0015](5)對經(jīng)時效或時效電鍍后的盤線進行一輪次或多輪次連續(xù)冷加工與退火。
[0016]步驟(1)中，所述的Cu-Cr-Zr系合金中，Cr含量為0.15~0.6wt.%，Zr含量為
0.03~0.4wt.%,余量為Cu。所述的Cu-Cr-Zr系合金還可是多種低合金化Cu-Cr-Zr-X合金，Cr含量為0.15~0.6wt.%，Zr含量為0.03~0.4wt.%，X即第四和/或第五組元為Sn、S1、Ag、RE (稀土元素)等中的一種或兩種以上，其含量為0.01~0.1wt.%，余量為Cu。
[0017]步驟(1)中，原料線坯(盤條)橫截面直徑一般在6mm以上。也可以通過擠壓、拉拔等加工手段將Cu-Cr-Zr系合金制成盤條，保證其冷加工變形量為50%以上，盤條橫截面直徑一般在6mm以上,作為原料線還使用。
[0018]步驟(2)中，原料線坯的固溶溫度在940~960°C之間，保溫時間在0.5~Ih之間，而后淬水。
[0019]步驟(3)中，固溶后的原料線坯經(jīng)多道次冷拉拔至加工變形量為85%以上，道次變形量為10~20%。
[0020]步驟(4)中，根據(jù)合金成分及配比確定時效處理方案，當合金中合金化元素質(zhì)量百分比之和Cr+Zr+X在0.4wt.%以下且鉻鋯質(zhì)量比Cr/Zr在4~6之間時，進行單級時效處理，時效溫度在400~550°C之間，時效時間I~4h，空冷；當合金中合金化元素質(zhì)量百分比之和Cr+Zr+X大于0.4wt.%或者鉻鋯質(zhì)量比Cr/Zr小于4時，進行雙級時效處理，初次時效溫度為380~420°C，保溫時間為8~16h，空冷，二次的時效溫度為450~480°C，保溫時間為I~4h，空冷。
[0021]步驟(4)中，進行單級或多級時效處理后，增加對盤線進行電鍍銀或鎳等的步驟。可依據(jù)具體應用要求選擇是否需要電鍍，如線材表面需有鍍層，可對盤線進行連續(xù)電鍍銀或鎳，制成鍍銀或鎳的多種低合金化Cu-Cr-Zr-X合金超細線材。
[0022]步驟(5)中，視成品性能要求對時效、電鍍后的盤線進行一輪次或多輪次連續(xù)冷加工與退火。時效后的盤線每輪次的連續(xù)冷加工為在連續(xù)拉絲機上加工至變形量60%以上，道次變形量為5~10%，使用惰性氣體保護的退火爐(如管式爐)在400~550°C在線連續(xù)退火，線材經(jīng)過爐體均溫區(qū)的時間為I~3s，如單輪次加工退火工藝無法達到成品尺寸及性能要求則應進行多輪次加工退火，直至反復多次達到成品尺寸要求。
[0023]本發(fā)明的復合形變熱處理方法適用于Cr含量0.15~0.6wt.%，Zr含量0.03~
0.4wt.%,第四、第五組元(Sn、S1、Ag、RE等)含量0.01~0.1wt.%、余量為Cu的多種低合金化Cu-Cr-Zr-X合金超細線材的制備加工。
[0024]這種方法的優(yōu)點是，加工態(tài)的棒材經(jīng)合理的固溶處理使合金化元素充分溶解在銅基體中，晶體內(nèi)各種缺陷被消除，重新獲得均勻的等軸晶粒，再經(jīng)較大程度的冷變形制造大量缺陷，大幅度提高合金強度的同時為沉淀相析出提供通道，使后續(xù)的單級或多級時效組織中更容易產(chǎn)生細小且彌散分布的析出相，使強度小幅降低而導電性能大幅提高。由于此時已經(jīng)完成了時效強化過程，后續(xù)制備過程無需使用間斷性的熱處理工藝，可以實現(xiàn)在線連續(xù)加工熱處理，且這種在線熱處理溫度高時間短，不會產(chǎn)生新的沉淀析出相，只是起到消除拉拔應力的退火作用，這樣就無需對保溫爐的氣氛和環(huán)境嚴格控制。線材的連續(xù)電鍍工藝可在時效處理后進行，這樣能夠有效避免鍍層氧化、粘連等問題的發(fā)生。該方法簡化了時效強化型合金線材的制備加工工藝，節(jié)約材料和能源的同時保證了線材的質(zhì)量穩(wěn)定性。用該方法制備的合金超細線材強度可達430~690MPa、延伸率普遍大于6%、相應的導電率可達97%~70%IACS，能滿足多領域不同綜合性能線材的使用需要。
【具體實施方式】
[0025]以下通過具體實例對本發(fā)明的技術方案作進一步描述，但并不意味著對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0026]一種適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，包括如下步驟:
[0027](1)將Cu-Cr-Zr系合金的盤條,作為原料線還使用，盤條橫截面直徑一般在6mm以上；或者通過擠壓、拉拔等加工手段將Cu-Cr-Zr系合金制成盤條，保證冷加工變形量大于50%，盤條橫截面直徑一般在6mm以上，作為原料線坯使用；
[0028](2)將原料線坯在940~960°C下保溫0.5~1h后淬火；
[0029](3)經(jīng)多道次冷拉拔至變形量為85%以上，道次變形量約10~20%左右；
[0030](4)根據(jù)合金成分及配比確定時效處理方案，當合金中合金化元素質(zhì)量百分比之和Cr+Zr+X在0.4wt.%以下且鉻鋯質(zhì)量比Cr/Zr在4~6之間時，進行單級時效處理，時效溫度在400~550°C之間，時效時間I~4h，空冷；當合金中合金化元素質(zhì)量百分比之和Cr+Zr+X大于0.4wt.%或者鉻鋯質(zhì)量比Cr/Zr小于4時，進行雙級時效處理，初次時效溫度為380~420°C，保溫時間為8~16h，空冷，二次的時效溫度為450~480°C，保溫時間為1~4h，空冷；依據(jù)應用要求選擇是否需要電鍍，如需鍍層可對時效后的盤線進行連續(xù)電鍍銀或鎳。
[0031](5)將時效電鍍后的線材在連續(xù)拉絲機上加工至變形量60%以上，道次變形量在5~10%左右，使用惰性氣體保護的退火爐(如管式爐)在400~550°C在線連續(xù)退火，線材經(jīng)過爐體均溫區(qū)的時間為I~3s，反復多次直至達到成品尺寸。
[0032]實施例1:
[0033]取Φ 10_ Cu-0.3wt.%Cr_0.lwt.%Zr合金盤條1kg,在電阻爐中進行固溶處理，固溶溫度為950°C，保溫時間為lh，淬水；將固溶后的盤條冷拉至Φ2πιπι，變形量為96%，道次變形量12~18% ;將冷拉后的盤線裝入氬氣保護的電阻爐中，進行一次時效處理，時效溫度為400°C，保溫10h，空冷至室溫，再將其進行二次時效處理，時效溫度為450°C，保溫時間為1.5h，空冷至室溫；在連續(xù)拉絲機上經(jīng)11個道次拉拔至Φ0.8mm，變形量為87.75%，道次變形量5~8%，使用惰性氣體保護的退火爐(如管式爐)，氬氣保護在線退火，退火溫度為450°C停留3s ;連續(xù)電鍍銀；再在連續(xù)拉絲機上經(jīng)11個道次拉拔至Φ0.3mm，變形量為86%，氬氣保護在線退火，退火溫度為450°C停留3s ;重復上述連續(xù)拉拔工藝直至拉拔至Φ0.04_，氬氣保護在線退火，退火溫度為490°C停留Is。
[0034]使用以上復合形變熱處理工藝，可得到抗拉強度為505MPa、延伸率為6.1%、電導率為90.0%IACS的Φ0.04mm鍍銀銅鉻鋯合金線材。[0035]實施例2
[0036]取Φ 10mm Cu-0.6wt.%Cr_0.06wt.%Zr合金盤條10kg,在電阻爐中進行固溶處理，固溶溫度為960°C，保溫時間為lh，淬水；將固溶后的盤條冷拉至Φ1.14mm，變形量為98.7%，道次變形量11~15% ;將冷拉后的盤線裝入氬氣保護的電阻爐中，進行一次時效處理，時效溫度為420°C，保溫15h，空冷至室溫，再將其進行二次時效處理，時效溫度為475°C，保溫時間為3h，空冷至室溫；連續(xù)電鍍銀；再在連續(xù)拉絲機上經(jīng)6個道次拉拔至Φ0.7mm,變形量為62.3%，道次變形量5~8%，使用惰性氣體保護的退火爐(如管式爐)，氬氣保護在線退火，退火溫度為400°C停留Is。
[0037]使用以上復合形變熱處理工藝，可得到抗拉強度為679MPa、延伸率為6.8%、電導率為78%IACS的Φ0.7mm鍍銀銅鉻鋯合金線材。
[0038]實施例3
[0039]取C>6mm Cu-0.2wt.%Cr-0.05wt.%Zr-0.05wt.%Sn 合金盤條 5kg,在電阻爐中進行固溶處理，固溶溫度為940°C，保溫時間為45min，淬水；將固溶后的盤條冷拉至Φ 1mm，變形量為97.2%，道次變形量12~18% ;將冷拉后的盤線裝入氬氣保護的電阻爐中，進行時效處理，時效溫度為475°C，保溫3h，空冷至室溫；連續(xù)電鍍鎳；在連續(xù)拉絲機上拉拔至Φ0.2mm,變形量為96%，道次變形量5~8%，使用惰性氣體保護的退火爐(如管式爐)，氬氣保護在線退火，退火溫度為520°C停留2s。
[0040]使用以上復合形變熱處理工藝，可得到抗拉強度為449MPa、延伸率為8.1%、電導率為85.5%IACS的Φ0.2mm鍍鎳銅鉻鋯錫合金線材。
[0041]實施例4
[0042]取C>6mm Cu-0.45wt.%Cr-0.2wt.%Zr-0.lwt.%Ag 合金盤條 2kg,在電阻爐中進行固溶處理，固溶溫度為940°C，保溫時間為50min，淬水；將固溶后的盤條冷拉至Φ 1mm，變形量為97.2%，道次變形量10~15% ;將冷拉后的盤線裝入氬氣保護的電阻爐中，進行一次時效處理，時效溫度為390°C，保溫16h，空冷至室溫，再將其進行二次時效處理，時效溫度為470°C，保溫時間為2h，空冷至室溫；連續(xù)電鍍銀；再在連續(xù)拉絲機上拉拔至Φ0.1mm，變形量為99%，道次變形量5~10%，使用惰性氣體保護的退火爐(如管式爐)，氬氣保護在線退火，退火溫度為550°C停留Is。
[0043]使用以上復合形變熱處理工藝，可得到抗拉強度為476MPa、延伸率為7.2%、電導率為91.4%IACS的Φ0.1mm鍍銀銅鉻鋯銀合金線材。
[0044]實施例5
[0045]取Φ IOmm Cu-0.28wt.%Cr-0.08wt.%Zr-0.lwt.%Ag-0.015wt.%RE 合金盤條 5kg，在電阻爐中進行固溶處理，固溶溫度為950°C，保溫時間為lh，淬水；將固溶后的盤條冷拉至Φ 2mm，變形量為96%，道次變形量14~20% ;將冷拉后的盤線裝入氬氣保護的電阻爐中，進行一次時效處理，時效溫度為420°C，保溫10h，空冷至室溫，再將其進行二次時效處理，時效溫度為460°C，保溫時間為3h，空冷至室溫；在連續(xù)拉絲機上拉拔至Φ0.8mm，變形量為87.75%，道次變形量5~8%，氬氣保護在線退火，退火溫度為450°C停留3s ;連續(xù)電鍍銀；再在連續(xù)拉絲機上拉拔至Φ0.3mm，變形量為86%，使用惰性氣體保護的退火爐(如管式爐)，氬氣保護在線退火，退火溫度為450°C停留3s ;重復上述連續(xù)拉拔工藝直至拉拔至Φ0.08mm,氬氣保護在線退火，退火溫度為500°C停留2s。[0046]使用以上復合形變熱處理工藝，可得到抗拉強度為533MPa、延伸率為6.8%、電導率為90.P/oIACS的Φ0.08mm鍍銀稀土銅鉻鋯銀合金線材。
[0047]實施例6
[0048]取C>8mm Cu-0.15wt.%Cr_0.4wt.%Zr合金盤條5kg,在電阻爐中進行固溶處理，固溶溫度為960°C，保溫時間為40min，淬水；將固溶后的盤條冷拉至Φ 1mm，變形量為98.5%，道次變形量10~14% ;將冷拉后的盤線裝入氬氣保護的電阻爐中，進行一次時效處理，時效溫度為420°C，保溫12h，空冷至室溫，再將其進行二次時效處理，時效溫度為480°C，保溫時間為3h，空冷至室溫；再在連續(xù)拉絲機上拉拔至Φ0.3mm，變形量為91%，道次變形量5~7%，使用惰性氣體保護的退火爐(如管式爐)，氬氣保護在線退火，退火溫度為420°C停留3s。
[0049]使用以上復合形變熱處理工藝，可得到抗拉強度為571MPa、延伸率為6.1%、電導率為90.6%IACS的Φ0.3mm銅鉻鋯合金線材。[0050]實施例7
[0051]取Φ IOmm Cu-0.28wt.%Cr-0.07wt.%Zr-0.025wt.%Si 合金盤條 5kg,在電阻爐中進行固溶處理，固溶溫度為950°C，保溫時間為lh，淬水；將固溶后的盤條冷拉至Φ?πιπι，變形量為99%，道次變形量15~20% ;將冷拉后的盤線裝入氬氣保護的電阻爐中，進行時效處理，時效溫度為425°C，保溫3.5h，空冷至室溫；連續(xù)電鍍鎳；再在連續(xù)拉絲機上拉拔至Φ0.1mm,變形量為99%，道次變形量6~8%，使用惰性氣體保護的退火爐(如管式爐)，氬氣保護在線退火，退火溫度為530°C停留3s。
[0052]使用以上復合形變熱處理工藝，可得到抗拉強度為432MPa、延伸率為8.9%、電導率為93.7%IACS的Φ0.1mm鍍鎳銅鉻鋯硅合金線材。
[0053]實施例8
[0054]取C>6mm Cu-0.25wt.%Cr-0.05wt.%Zr~0.025wt.%Ag-0.025wt.%Sn 合金盤條 2kg，在電阻爐中進行固溶處理，固溶溫度為945°C，保溫時間為lh，淬水；將固溶后的盤條冷拉至Φ0.8mm，變形量為98.2%，道次變形量11~16% ;將冷拉后的盤線裝入氬氣保護的電阻爐中，進行時效處理，時效溫度為440°C，保溫3h，空冷至室溫；連續(xù)電鍍銀；再在連續(xù)拉絲機上拉拔至Φ0.1mm，變形量為98.4%，道次變形量6~9%，使用惰性氣體保護的退火爐(如管式爐)，氬氣保護在線退火，退火溫度為550°C停留Is。
[0055]使用以上復合形變熱處理工藝，可得到抗拉強度為433MPa、延伸率為15.8%、電導率為96.6%IACS的Φ0.1mm鍍銀銅鉻鋯銀錫合金線材。
[0056]本發(fā)明對加工態(tài)的合金盤條經(jīng)過固溶處理后，進行較大程度的冷變形處理，隨后對合金進行單級或多級時效處理，使合金導電性能大幅提高并獲得較高的強度，再通過連續(xù)冷變形加工使強度進一步提高，通過單階段或多階段的連續(xù)退火實現(xiàn)線材的強度、延伸率、導電率處于最優(yōu)綜合狀態(tài)且使線材達到成品尺寸。該方法簡化了時效強化型合金線材的制備加工工藝，節(jié)約材料和能源的同時保證了線材質(zhì)量的穩(wěn)定性。本發(fā)明加工后獲得的Cu-Cr-Zr系合金線材的直徑為0.04~0.7mm,可低至0.01mm0用該方法制備的超細合金線材強度可達430~690MPa、延伸率大于6%、相應的導電率可達97%~70%IACS，能滿足多領域不同綜合性能線纜的使用需要。
【權利要求】
1.一種適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，包括如下步驟: (1)將Cu-Cr-Zr系合金的盤條，作為原料線坯； (2)將原料線坯進行固溶處理； (3)固溶處理后的原料線坯經(jīng)多道次冷拉拔成盤線； (4)進行單級或多級時效處理； (5)進行一輪次或多輪次連續(xù)冷加工與退火。
2.如權利要求1所述的適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，其特征在于:所述的Cu-Cr-Zr系合金中，Cr含量為0.15~0.6wt.%，Zr含量為0.03~0.4wt.%，余量為Cu。
3.如權利要求2所述的適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，其特征在于:所述的Cu-Cr-Zr系合金為Cu-Cr-Zr-X合金，Cr含量為0.15~0.6wt.%，Zr含量為0.03~0.4wt.%，X為Sn、S1、Ag和稀土元素中的一種或兩種以上，其含量為0.01~0.1wt.%，余量為 Cu。
4.如權利要求1所述的適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，其特征在于:所述的原料線坯的橫截面直徑為6mm以上。
5.如權利要求1所 述的適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，其特征在于:所述原料線坯的固溶溫度為940~960°C，保溫時間為0.5~lh，而后淬水。
6.如權利要求1所述的適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，其特征在于:所述的多道次冷拉拔的加工變形量為85%以上，道次變形量為10~20%。
7.如權利要求3所述的適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，其特征在于:當合金中，Cr+Zr+X ( 0.4wt.%且4 < Cr/Zr ( 6時,進行單級時效處理，時效處理的溫度為400~550°C，時間為I~4h，空冷。
8.如權利要求3所述的適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，其特征在于:當合金中，Cr+Zr+X > 0.4wt.%或者Cr/Zr < 4時，進行雙級時效處理，初次時效處理溫度為380~420°C，保溫時間為8~16h，空冷，二次的時效處理溫度為450~480°C，保溫時間為I~4h，空冷。
9.如權利要求1所述的適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，其特征在于:每輪次的連續(xù)冷加工的加工變形量為60%以上，道次變形量為5~10%，使用惰性氣體保護的退火爐在400~550°C連續(xù)退火，線材經(jīng)過爐體均溫區(qū)的時間為I~3s。
10.如權利要求1所述的適用于Cu-Cr-Zr系合金線材的復合形變熱處理方法，其特征在于:進行單級或多級時效處理后，增加對盤線進行電鍍銀或鎳的步驟。
【文檔編號】C22F1/08GK103898425SQ201210567822
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月24日 優(yōu)先權日:2012年12月24日
【發(fā)明者】解浩峰, 米緒軍, 李艷鋒, 尹向前, 高寶東, 黃國杰, 馮雪 申請人:北京有色金屬研究總院