本發(fā)明屬于合金材料領(lǐng)域,特別是指一種用于導(dǎo)線的銅合金。
背景技術(shù):
現(xiàn)使用的導(dǎo)線,尤其是用于有移動或震動場所的導(dǎo)線以及電纜等,主要使用的是軟銅線或其上鍍有錫等的銅線絞合形成的捻線作為導(dǎo)體,該導(dǎo)體上覆蓋有同心圓狀的氯乙烯或膠聯(lián)氯乙烯等絕緣體的電線。
近來對導(dǎo)線的耐久性、耐折性及導(dǎo)電性能的要求也越來越高。從節(jié)省能源的角度出發(fā),減小電線導(dǎo)體的直徑以減輕重量和節(jié)省材料,但以往的電線導(dǎo)體的通電容量是一定的,減小電線直徑也就減小了通過容量的減小。并且電線導(dǎo)體直徑的減小導(dǎo)致耐折性能下降,因此現(xiàn)有的電線已經(jīng)無法滿足這些要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種銅合金材料的改進(jìn),通過該技術(shù)方案能夠提高銅合金的強度和電導(dǎo)率,使得在減小導(dǎo)線直徑的情況下保證通電容量的同時也保證或提高耐折性能。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種用于導(dǎo)線的銅合金,所述銅合金材料的成份組成按重量百分比包括有:1.5-2.0%的鎳,0.3-0.5%的銦,0.4-0.6%的硅,0.001-0.05%的鑭系稀土金屬,其余為銅及不可避免的雜質(zhì)。
所述銅合金的成份組成按重量百分比進(jìn)一步包括有:0.1-0.6%的錫,0.01-0.1%的鉻,0.05-1.0%的鈷,0.01-0.05%的磷,0.05-0.1%的鐵中的一種或多種組合。
所述銅合金的成份組成按重量百分比進(jìn)一步包括有:0.02-0.1%的錳和0.08-0.2%的鎂中的一種或兩種組合。
所述銅合金的成份組成按重量百分比進(jìn)一步包括有:0.2-1.0%的鋅。
本發(fā)明的有益效果是;
通過在本發(fā)明的技術(shù)方案中加入鑭系稀土金屬,能夠有效提高銅合金的電導(dǎo)率,因為在合金中鎳和硅等的導(dǎo)電系數(shù)低于銅的導(dǎo)電系數(shù),當(dāng)加入鎳和硅等材料后在減小導(dǎo)線直徑后的通電容量降低,但當(dāng)加入鑭系稀土金屬后,銅合金的電導(dǎo)率反而提高甚至超過銅的電導(dǎo)率,從而可以實現(xiàn)導(dǎo)線直徑的減小。
具體實施方式
以下通過具體實施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
在本發(fā)明中各組成成份均按重量百分比計量。
鎳和硅的加入為了提高銅合金的強度的元素,通過鎳和硅在銅合金中形成硅鎳析出物來提高銅合金的強度,鎳的重量百分比含量為1.5-2.0%,硅的重量百分含量為0.4-0.6%。雖然這兩種元素能夠增強銅合金的強度,但這兩種元素的電導(dǎo)率低于銅的電導(dǎo)率很多,加入的量過多會影響銅合金的電導(dǎo)率,增加銅合金的電阻,通電容量下降。
在本技術(shù)方案中加入鑭系稀土金屬,該稀土金屬能夠改變銅合金內(nèi)部的晶體排列,提高電子的通過率能夠提高銅合金的通電容量,要本發(fā)明中適用的鑭系稀土金屬的用量為0.001-0.05%。當(dāng)然可以增加鑭系稀土金屬的用量,但根據(jù)導(dǎo)線的用途增加過多反而提高銅合金的成本,并且當(dāng)使用量超過1.0%時反而不會再增加銅合金的導(dǎo)電率。
對于本發(fā)明的銅合金材料,還可以含有錫、鐵、鉻、鈷、磷中的至少一種,這些元素中磷能夠增加銅合金材料的強度,但用量過多會影響銅合金材料的韌性。其它的幾種元素能夠增加銅合金材料強度的同時提高彎折耐久性能,具體的用量為0.1-0.6%的錫,0.01-0.1%的鉻,0.05-1.0%的鈷,0.01-0.05%的磷,0.05-0.1%的鐵。當(dāng)這些元素的用量過多時會影響銅合金材料的電導(dǎo)率。
本發(fā)明中還可以選用鎂和錳兩種元素中的至少一種,這兩種元素能夠在防止加熱脆化和改善熱加工性能方面有很大的優(yōu)勢,有利于減少導(dǎo)線直徑。但這兩種元素的用量超過0.5%時會明顯影響銅合金的導(dǎo)電性能,在本發(fā)明中這兩種元素的用量為0.02-0.1%的錳和/或0.08-0.2%的鎂。
在本發(fā)明中還可以選用元素鋅,主要用于改善銅合金的熱處理效果,在本發(fā)明中選用的量為0.2-1.0%。當(dāng)用量過多時會影響銅合金的電導(dǎo)率。
本發(fā)明的實施例1-6中使用高頻熔解爐將各組分熔解鑄造銅坯,將銅坯在900℃下進(jìn)行熱擠壓后立即粹火處理得到圓棒,然后冷拉得到線料。
實施例1
一種用于導(dǎo)線的銅合金,所述銅合金的成份組成按重量百分比包括有:1.5%的鎳,0.3%的銦,0.4%的硅,0.001%的鑭系稀土金屬,其余為銅及不可避免的雜質(zhì)。
實施例2
一種用于導(dǎo)線的銅合金,所述銅合金的成份組成按重量百分比包括有:2.0%的鎳,0.5%的銦,0.6%的硅,0.1%的鐵,0.05%的鑭系稀土金屬,其余為銅及不可避免的雜質(zhì)。
實施例3
一種用于導(dǎo)線的銅合金,所述銅合金的成份組成按重量百分比包括有:1.8%的鎳,0.4%的銦,0.5%的硅,0.4%的錫,0.12%的鎂,0.3%的鋅,0.003%的鑭系稀土金屬,其余為銅及不可避免的雜質(zhì)。
通過以上實施例,僅包括有鎳,硅和鑭系稀土金屬的銅合金的導(dǎo)電率最高接近銅的導(dǎo)電率,但強度并不算高。