專利名稱：：超高張力銅線及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種銅合金導(dǎo)線材料及其制備方法，更具體來說，本發(fā)明涉及尖端數(shù)字通訊設(shè)備、高保真導(dǎo)線和音圈線、超高磁場(chǎng)用水冷銅導(dǎo)線及接插件用超高張力銅線及其制備方法。
背景技術(shù)：
：超高張力銅線被廣泛應(yīng)用于尖端數(shù)字通訊設(shè)備、高保真導(dǎo)線和音圈線、超高磁場(chǎng)用水冷銅導(dǎo)線及接插件用銅合金導(dǎo)線等領(lǐng)域。目前我國用于生產(chǎn)該銅合金線的無氧銅合金桿主要依賴進(jìn)口(以日本為主)。采用內(nèi)氧化法制備的氧化鋁彌散強(qiáng)化銅合金因在銅基體中引入了細(xì)小彌散分布的氧化鋁顆粒，從而使該合金在保持銅基體優(yōu)越的導(dǎo)電性能的同時(shí)不僅具有高的室溫強(qiáng)度和硬度而且具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和硬度，而且成本較低、無污染，是理想的高張力絲用銅合金。然而氧化鋁彌散強(qiáng)化銅合金的傳統(tǒng)制備工藝由于采用內(nèi)氧化法+粉末冶金法，需要進(jìn)行大變形量的熱擠壓成型進(jìn)行致密化處理，且該材料由于軟化溫度高090(TC),變形抗力大，難以進(jìn)行拉拔工序中間的退火處理，因此難以進(jìn)行微細(xì)線材的生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種超高張力銅線及其制備方法，該銅線在具有良好導(dǎo)電性的同時(shí)，還具有高的抗拉強(qiáng)度和軟化溫度。根據(jù)本發(fā)明的超高張力銅線的制備方法包括步驟①制備Al含量為0.10.63wt。/。的Cu-Al中間合金桿；②對(duì)Cu-Al中間合金桿進(jìn)行冷軋?zhí)幚恚虎劾蜟u-Al中間合金桿以得到預(yù)定直徑的合金線；@對(duì)Cu-Al合金線進(jìn)行內(nèi)氧化處理，得到^203含量基本為0.21.2wtX的01-八1203合金線；和⑤拉拔所得Ql-Al203合金線以得到所需直徑尺寸的超高張力銅線。本發(fā)明的超高張力銅線根據(jù)上述方法制得。根據(jù)本發(fā)明制備的超高張力銅線的合金組分為A1203:0.21.2wt%，余量為銅(雜質(zhì)含量小于0.05%)。根據(jù)本發(fā)明制備的超高張力銅線可具有抗拉強(qiáng)度500600Mpa、導(dǎo)電率達(dá)到8095%IACS和軟化溫度》90(TC的優(yōu)良特性。具體實(shí)施例方式下面描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明的超高張力銅線的優(yōu)選制備方法包括步驟(1)Cu-Al合金的熔煉連鑄將電解銅在感應(yīng)電爐中熔化，熔化溫度11501250'C，熔體用經(jīng)焙燒的木炭覆蓋，制備Cu-Al合金，其中Al含量為0.10.63wt%，余量為銅(以使得最終Cu-Al203合金中A1203含量基本為0.21.2wt%)，熔勻后形成Cu-Al合金熔體，采用上引連鑄的方法制成①8mm①25mm的Cu-Al中間合金桿。(2)軋制對(duì)直徑大于①8mm的Cu-Al合金桿進(jìn)行冷軋,改善桿坯的鑄造組織缺陷，同時(shí)獲得拉制理想桿坯。(3)多道次拉拔將軋制后的Cu-Al合金桿在拉拔機(jī)上經(jīng)過多道次拉拔和中間退火(退火溫度400500°C，時(shí)間0.52h)工序得到①0.5mm①2mm的Cu-Al合金線材。(4)內(nèi)氧化處理將①0.5mmO2m的銅鋁合金線材放入爐膽內(nèi)，并在爐膽底部加入比例為1030wt。/。的氧源(氧源成份優(yōu)選為70wt。/。Qi2O粉+30^%八1203粉)，通入高純氮?dú)?，將爐膽內(nèi)的空氣排空后，關(guān)閉出口閥，保持氮?dú)獾膲毫?.31MPa，升溫至70095(TC，保溫520h，期間Cu20分解釋放活性[O]，生成的[O]通過擴(kuò)散到Cu-Al合金中，由于鋁比銅易生成氧化物，因此Qi-Al合金中的鋁被優(yōu)先氧化成A1203，內(nèi)氧化過程完成后，Cu誦Al合金被氧化成Al203/Cu合金，其中八1203含量基本為0.21.2wt%，Cu20粉末大多數(shù)分解為Cu粉末，此外尚殘留有少量的Cu20粉末。使用后的氧源取出爐膽后，作氧化處理后可重復(fù)使用，氧化處理方法為將使用后的氧源放入箱式爐內(nèi)加熱氧化，溫度為200~500°C，時(shí)間為2050h。氧化完成后，取出粉末放入密閉爐膽內(nèi)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至650850°C，保溫l3h，隨爐冷卻至室溫出爐，即制得氧源；(5)將①0.5mm①2mm的氧化鋁彌散強(qiáng)化銅合金線再進(jìn)行多道次拉拔至①0.02mm①0.5mm的超高張力銅線。表1列出了根據(jù)本發(fā)明制備的銅線的主要性能。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>可以看到，本發(fā)明所得的超高張力銅線可具有抗拉強(qiáng)度500600Mpa、導(dǎo)電率達(dá)到8095%IACS和軟化溫度^90(TC的優(yōu)良特性。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、具有優(yōu)良的材料特性。經(jīng)內(nèi)氧化還原處理后的氧化鋁彌散強(qiáng)化銅合金絲，由于在銅基體中引入了細(xì)小彌散分布的氧化鋁顆粒，從而在保持銅基體優(yōu)越的導(dǎo)電性能的同時(shí)，大幅度提高了銅合金絲的機(jī)械性能、耐磨性、耐高溫和耐腐蝕等性能，得到的銅合金絲可具有抗拉強(qiáng)度500MPa600Mpa，導(dǎo)電率8095%IACS和軟化溫度》90(TC的優(yōu)良特性。2、本發(fā)明以銅鋁合金線材整體內(nèi)氧化法制備氧化鋁彌散強(qiáng)化銅合金高張力絲，為我國高導(dǎo)電高張力銅合金絲的生產(chǎn)開辟了新的途徑。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述實(shí)施方式/實(shí)施例僅用于說明目的，并非用于限制本發(fā)明。權(quán)利要求1.一種超高張力銅線的制備方法，包括步驟①制備Al含量為0.1～0.63wt％的Cu-Al中間合金桿；②對(duì)Cu-Al中間合金桿進(jìn)行冷軋?zhí)幚?；③拉拔Cu-Al中間合金桿以得到預(yù)定直徑的合金線；④對(duì)Cu-Al合金線進(jìn)行內(nèi)氧化處理，得到Al2O3含量基本為0.2～1.2wt％的Cu-Al2O3合金線；和⑤拉拔所得Cu-Al2O3合金線以得到所需直徑尺寸的超高張力銅線。2.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其中步驟①所得Cu-Al中間合金桿的直徑為8mm25mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其中在步驟③中，通過多道次拉拔和中間退火中間合金桿而得到直徑為0.5mm2mm的Cu-Al合金線。4.根據(jù)權(quán)利要求3的制備方法，其中退火溫度為40050(TC，時(shí)間為0.52小時(shí)。5.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其中步驟④中的內(nèi)氧化處理包括通過加熱使氧源中的Cu20分解釋放活性[O]而使Cu-Al合金線中的Al被內(nèi)氧化成A1203，從而制得Cu-Al203合金線。6.根據(jù)權(quán)利要求5的制備方法，其中內(nèi)氧化處理是在密閉爐膽內(nèi)通入高純氮?dú)膺M(jìn)行，且加熱到700950。C并保溫5~20小時(shí)。7.根據(jù)權(quán)利要求5的制備方法，其中氧源為70wt。/。的Cu20粉和30wt%的八1203粉。8.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其中所得Cu-Al203合金線通過多道次拉拔形成直徑為0.02mm0.5mm的超高張力銅線。9.一種超高張力銅線，其特征在于，采用根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的方法制備。10.根據(jù)權(quán)利要求9的超高張力銅線，其特征在于，用于尖端數(shù)字通訊設(shè)備、高保真導(dǎo)線和音圈線、超高磁場(chǎng)用水冷銅導(dǎo)線或接插件。全文摘要本發(fā)明提供了一種超高張力銅線及其制備方法，該方法包括步驟①制備Al含量為0.1～0.63wt％的Cu-Al中間合金桿；②對(duì)Cu-Al中間合金桿進(jìn)行冷軋?zhí)幚恚虎劾蜟u-Al中間合金桿以得到預(yù)定直徑的Cu-Al合金線；④對(duì)Cu-Al合金線進(jìn)行內(nèi)氧化處理，得到Al₂O₃含量基本為0.2～1.2wt％的Cu-Al₂O₃合金線；和⑤拉拔所得Cu-Al₂O₃合金線以得到所需直徑尺寸的超高張力銅線。由此制備的超高張力銅線具有良好的導(dǎo)電性和高的抗拉強(qiáng)度和軟化溫度，適用于尖端數(shù)字通訊設(shè)備、高保真導(dǎo)線和音圈線、超高磁場(chǎng)用水冷銅導(dǎo)線或接插件。本發(fā)明以Cu-Al合金線材整體內(nèi)氧化法制備Al₂O₃彌散強(qiáng)化銅合金高張力絲，為我國高導(dǎo)電高張力銅合金絲的生產(chǎn)開辟了新的途徑。文檔編號(hào)H01B13/00GK101178958SQ20071019552公開日2008年5月14日申請(qǐng)日期2007年12月4日優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日發(fā)明者劉亞民,周伯楚,國秀花,宋克興,徐曉峰,青王,田保紅,賈淑果,趙培峰,郜建新申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)