一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法
【專利摘要】一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu?Ag?Fe合金的制備方法，屬于有色金屬合金技術(shù)領(lǐng)域。其制備方法包括以下步驟：將Cu?Ag?Fe合金原料按配比熔煉，在1000～1300℃澆注制得鑄態(tài)Cu?Ag?Fe母合金；在0.1～1T交變磁場作用下將Cu?Ag?Fe合金凝固；在0.1～30T穩(wěn)恒磁場作用下對合金進(jìn)行均勻化處理；然后進(jìn)行預(yù)變形、中間退火熱處理、再變形，最后在0.1～30T穩(wěn)恒磁場下最終退火熱處理，得到高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu?Ag?Fe合金線材/板材，其導(dǎo)電率為55～88％IACS，抗拉強(qiáng)度為750～1760MPa。本方法利用電磁場、形變配合熱處理制備Cu?Ag?Fe合金，不僅保留了Cu?Ag合金優(yōu)良的導(dǎo)電性，并且提高了合金強(qiáng)度，降低了合金原料成本。
【專利說明】
一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于有色金屬合金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag合金主要用作接觸線、集成電路引線框架材料、高脈沖磁體線圈導(dǎo)線材料等，是一種重要的結(jié)構(gòu)功能材料。但是由于金屬Ag的價(jià)格昂貴，致使Cu-Ag合金生產(chǎn)成本較高。同時(shí)，同為面心立方的Cu和Ag，在形變時(shí)滑移系類似，位錯(cuò)增殖有限，限制其強(qiáng)度的進(jìn)一步提高。Cu-Ag合金的強(qiáng)度與導(dǎo)電性與從Cu中析出的納米Ag相的間距和大小密切相關(guān)。因此，在不增加成本的前提下，研究開發(fā)進(jìn)一步提高Cu-Ag合金性能的方法受到關(guān)注。
[0003]中國發(fā)明專利02110785.8公開了一種復(fù)相纖維強(qiáng)化Cu-Ag合金及其制備工藝，采用特定的熔煉、冷拉拔及中間熱處理技術(shù)，使合金達(dá)到了800?1150MPa的高強(qiáng)度和60%?80% IACS的電導(dǎo)率。中國發(fā)明專利201010563335.6公開了一種利用磁場制備原位形變Cu-Ag復(fù)合材料的方法，采用施加磁場對6?25wt % Ag含量的Cu-Ag合金進(jìn)行凝固、均勾化以及時(shí)效處理，并且配合多次拉拔變形，使合金的強(qiáng)度和導(dǎo)電率分別達(dá)到550MPa和65% IACS以上。Hong(Acta Metallurgica,1998,46:4111；Materials Science and Engineering A,1999，264:151)公布了&1-24%合金性能隨最終熱處理溫度的關(guān)系，可以控制強(qiáng)度和導(dǎo)電性能的匹配。中國發(fā)明專利201010114104.7提供了一種在凝固階段施加交流磁場，細(xì)化Fe枝晶，減小Fe偏析，實(shí)現(xiàn)Cu-Fe形變原位復(fù)合材料凝固的控制，同時(shí)結(jié)合熱鍛或熱乳預(yù)變形、固溶處理、冷乳以及磁場控制時(shí)效工藝，使得材料的強(qiáng)度達(dá)到700?920MPa，導(dǎo)電率達(dá)到54%?60% IACS。中國發(fā)明專利200510026596.3中，公開了一種Cu-Fe-Ag原位復(fù)合材料的制備方法，通過固溶時(shí)效處理與冷拉拔配合工藝使材料的強(qiáng)度達(dá)到1000?1500MPa，導(dǎo)電率為60?70% IACS，這種工藝是利用固溶處理結(jié)合冷拉拔技術(shù)提高材料的強(qiáng)度和導(dǎo)電率。Huang(Metals and Materials Internat1nal，2013，19:225-230)報(bào)道了形變和均勾化熱處理對(:11-6￥1:%48-(2-6)￥1:%?6三元合金性能的影響。多元微合金化是高強(qiáng)度高導(dǎo)電性銅合金的重要方向。體心立方結(jié)構(gòu)的Fe彈性模量為211.4GPa，比Cu的彈性模量129.8GPa和Ag的彈性模量82.7GPa都高，在變形過程中，體心立方結(jié)構(gòu)的Fe元素呈現(xiàn)〈I 10>織構(gòu)，而面心立方的Cu和Ag元素呈現(xiàn)〈001〉和〈111〉的混合織構(gòu)，其中〈001〉為擇優(yōu)取向織構(gòu)。Fe的添加能夠產(chǎn)生形變界面，起到界面強(qiáng)化。同時(shí)Fe的納米析出會(huì)增強(qiáng)析出強(qiáng)化，而且由于F e的固溶會(huì)影響Ag的析出，同時(shí)降低合金成本。
[0004]綜上，在已有的文獻(xiàn)中并沒有涉及交變磁場或穩(wěn)恒磁場作用下Cu-Ag-Fe三元合金的均勻化、退火等熱處理工藝的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，提出一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，本方法利用電磁場、形變配合熱處理制備Cu-Ag-Fe合金，不僅保留了 Cu-Ag合金優(yōu)良的導(dǎo)電性，并且提高了合金強(qiáng)度，降低了合金原料成本。
[0006]本發(fā)明的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，包括以下步驟:
[0007]步驟I，制備鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金:
[0008]將Cu-Ag-Fe合金原料按配比熔煉，在1000?1300°C澆注制得鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金；
[0009]步驟2，交變磁場作用下Cu-Ag-Fe合金的凝固:
[0010]將鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金，置于0.I?IT交變磁場中心位置，加熱至1000?1300°C，保溫5?30分鐘，然后快速冷卻，獲得凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金；
[0011 ]步驟3，穩(wěn)恒磁場作用下合金的均勻化處理:
[0012]將凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金，置于0.1?30T的穩(wěn)恒磁場中心位置，加熱至760?800°C，保溫4?24小時(shí)，然后隨爐緩慢冷卻到室溫；
[0013]步驟4，預(yù)變形:
[0014]將均勻化處理后的Cu-Ag-Fe合金，進(jìn)行預(yù)變形處理，預(yù)變形的總減面率為0.3?0.7；
[0015]步驟5，中間退火熱處理:
[0016]將預(yù)變形后的Cu-Ag-Fe合金，置于真空熱處理爐中，加熱至350?550°C，保溫0.5?24小時(shí)，然后隨爐緩慢冷卻至室溫；
[0017]步驟6，再變形:
[0018]將退火熱處理后的Cu-Ag-Fe合金，進(jìn)行再變形處理，再變形的總減面率均為0.5?
0.9999;獲得Cu-Ag-Fe合金線材/板材；
[0019]步驟7，穩(wěn)恒磁場作用下的最終退火熱處理:
[°02°]將Cu-Ag-Fe合金線材/板材，置于0.1?30T的穩(wěn)恒磁場中心位置，在真空環(huán)境中，加熱至300?500°C，保溫0.5?24小時(shí)，然后隨爐緩慢冷卻到室溫，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金線材/板材。
[0021 ] 所述的步驟I中，Cu-Ag-Fe合金，組分按重量百分比為:Ag含量為3 %?25%，F(xiàn)e含量為0.1%?2%，余量為Cu。
[0022]所述的步驟I中，熔煉的具體操作為:以純度99.9wt %以上的電解Cu、Ag和純Fe為原料，按照配比加入到真空感應(yīng)熔煉爐或真空電弧熔煉爐中熔煉，然后澆注在水冷銅模中，得到鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金；
[0023]所述的步驟4中，預(yù)變形處理采用的方法為鍛造、乳制或拉拔處理。
[0024]所述的步驟6中，再變形處理采用的方法為鍛造、乳制或拉拔處理，其中總減面率以步驟4得到的預(yù)變形合金為基準(zhǔn)。
[0025]本發(fā)明的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金，導(dǎo)電率為55?88% IACS，抗拉強(qiáng)度為750?1760MPao
[0026]本發(fā)明的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金，通過在Cu-Ag合金中添加一定量的Fe元素同時(shí)施加電磁場作用，降低了Cu-Ag共晶的片層間距，結(jié)合不同變形方式獲得Cu纖維組織、Cu-Ag共晶纖維組織和Fe纖維組織，起到纖維強(qiáng)化；同時(shí)配合不同時(shí)效處理工藝，降低了Ag、Fe在Cu基體中的固溶度，增大了Ag、Fe的納米相的析出，增強(qiáng)了彌散強(qiáng)化，提高合金的導(dǎo)電率。
[0027]本發(fā)明的一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有?效果是:
[0028](I)通過在Cu-Ag-Fe合金的凝固過程中施加交變磁場，可以控制恪體對流和溶質(zhì)分布，達(dá)到細(xì)化Cu枝晶、均勻化Fe分布的效果；
[0029](2)通過在Cu-Ag-Fe合金預(yù)變形前施加穩(wěn)恒磁場均勻化處理，可以加速非平衡凝固組織在基體中分布趨于均勻，促進(jìn)過飽和固溶元素從固溶體中析出，達(dá)到消除鑄造應(yīng)力，提高塑性，減小變形抗力的目的；
[0030](3)通過在形變Cu-Ag-Fe合金制備過程中施加中間退火處理，可以降低高溫下Fe在Cu中的固溶度，有效促進(jìn)低溫下Fe從Cu中的析出，減少雜質(zhì)散射，達(dá)到增加復(fù)合材料導(dǎo)電率的目的；
[0031](4)通過在最終產(chǎn)品中施加穩(wěn)恒磁場進(jìn)行退火處理，可以分別提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和導(dǎo)電率10?20%;
[0032](5)通過實(shí)施以上
【發(fā)明內(nèi)容】
，制備同樣強(qiáng)度的Cu-Ag-Fe合金比現(xiàn)有技術(shù)制備的Cu-Ag合金的成本下降10%?20%。
【附圖說明】
[0033]圖1本發(fā)明實(shí)施例1步驟I制備的鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金宏觀組織圖；
[0034]圖2本發(fā)明實(shí)施例2步驟6總減面率0.95的Cu-Ag-Fe合金線的透射電鏡組織圖；
[0035]圖3本發(fā)明實(shí)施例3制備的Cu-Ag-Fe合金板材的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0037]實(shí)施例1
[0038]—種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，包括以下步驟:
[0039]步驟I，制備鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金:
[0040]一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金，組分按重量百分比為:Cu: Ag: Fe為94.1:5.4:
0.5ο
[0041 ]以純度99.9wt%以上的電解Cu、Ag和純Fe為原料，按照配比加入到真空感應(yīng)熔煉爐中熔煉，然后澆注在水冷銅模中，澆注溫度為1200°C，得到鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金，其宏觀組織圖見圖1;
[0042]步驟2，交變磁場作用下Cu-Ag-Fe合金的凝固:
[0043 ]將制備的鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金，置于IT交變磁場中心位置，加熱至1200 °C，保溫1分鐘后，快速冷卻，獲得凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金；
[0044]步驟3，穩(wěn)恒磁場作用下合金的均勻化處理:
[0045]將凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金置于12T的穩(wěn)恒磁場中心位置，加熱至780 °C，保溫12小時(shí)，進(jìn)行均勻化處理，然后隨爐緩慢冷卻到室溫；
[0046]步驟4，預(yù)變形:
[0047]將均勻化處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下進(jìn)行冷鍛，預(yù)變形的總減面率為0.4;
[0048]步驟5，中間退火熱處理:
[0049]將預(yù)變形后的Cu-Ag-Fe合金，置于真空熱處理爐中，加熱至400°C，保溫2小時(shí)，隨爐緩慢冷卻至室溫；
[0050]步驟6，再變形:
[0051 ] 將退火熱處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下條件下，進(jìn)行總減面率(以步驟4得到的合金為基準(zhǔn))為0.9的拉拔，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金線；
[0052]步驟7，穩(wěn)恒磁場作用下的最終退火熱處理:
[0053]將獲得的Cu-Ag-Fe合金線材，置于12T的穩(wěn)恒磁場中心位置，450°C真空退火處理2小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金線材。
[0054]本實(shí)施例制得的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金線材，導(dǎo)電率為77% IACS，抗拉強(qiáng)度為 1280MPa。
[0055]實(shí)施例2
[0056]—種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，包括以下步驟:
[°°57] 步驟I，制備鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金:
[0058]一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金，組分按重量百分比為:Cu: Ag: Fe為95.0:3.0:2.0。
[0059]以純度99.9wt%以上的電解Cu、Ag和純Fe為原料，按照配比加入到真空感應(yīng)熔煉爐中熔煉，然后澆注在水冷銅模中，澆注溫度為1300°C，得到鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金；
[0000]步驟2，交變磁場作用下Cu-Ag-Fe合金的凝固:
[0061]將制備的鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金，置于0.5T交變磁場中心位置，加熱至1300°C，保溫30分鐘后，快速冷卻，獲得凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金；
[0062]步驟3，穩(wěn)恒磁場作用下合金的均勻化處理:
[0063]將凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金置于12T的穩(wěn)恒磁場中心位置，加熱至800°C，保溫24小時(shí)，進(jìn)行均勻化處理，然后隨爐緩慢冷卻到室溫；
[0064]步驟4，預(yù)變形:
[0065]將均勻化處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下進(jìn)行鍛造，預(yù)變形的總減面率為0.6;
[0066]步驟5，中間退火熱處理:
[0067]將預(yù)變形后的Cu-Ag-Fe合金，置于真空熱處理爐中，加熱至550°C，保溫24小時(shí)，隨爐緩慢冷卻至室溫；
[0068]步驟6，再變形:
[0069]將退火熱處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下條件下，進(jìn)行總減面率(以步驟4得到的合金為基準(zhǔn))為0.95的拉拔，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金線，其透射電鏡組織圖見圖2;
[0070]步驟7，穩(wěn)恒磁場作用下的最終退火熱處理:
[0071 ]將獲得的Cu-Ag-Fe合金線材，置于20T的穩(wěn)恒磁場中心位置，500 °C真空退火處理24小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金線材。
[0072]本實(shí)施例制得的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金線材，導(dǎo)電率為78% IACS，抗拉強(qiáng)度為 1050MPa。
[0073]實(shí)施例3
[0074]—種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，包括以下步驟:
[0075]步驟I，制備鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金:
[0076]一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金，組分按重量百分比為:Cu: Ag: Fe為87.5:11.0:1.50
[0077]以純度99.9wt%以上的電解Cu、Ag和純Fe為原料，按照配比加入到真空感應(yīng)熔煉爐中熔煉，然后澆注在水冷銅模中，澆注溫度為1200°C，得到鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金；
[0078]步驟2，交變磁場作用下Cu-Ag-Fe合金的凝固:
[0079]將制備的鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金，置于0.5T交變磁場中心位置，加熱至1200°C，保溫30分鐘后，快速冷卻，獲得凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金；
[0080]步驟3，穩(wěn)恒磁場作用下合金的均勻化處理:
[0081]將凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金置于0.1T的穩(wěn)恒磁場中心位置，加熱至770°C，保溫12小時(shí)，進(jìn)行均勻化處理，然后隨爐緩慢冷卻到室溫；
[0082]步驟4，預(yù)變形:
[0083]將均勻化處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下進(jìn)行乳制，預(yù)變形的總減面率為0.5;
[0084]步驟5，中間退火熱處理:
[0085]將預(yù)變形后的Cu-Ag-Fe合金，置于真空熱處理爐中，加熱至450°C，保溫2小時(shí)，隨爐緩慢冷卻至室溫；
[0086]步驟6，再變形:
[0087]將退火熱處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下條件下，進(jìn)行總減面率(以步驟4得到的合金為基準(zhǔn))為0.8的乳制，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材；
[0088]步驟7，穩(wěn)恒磁場作用下的最終退火熱處理:
[0089]將獲得的Cu-Ag-Fe合金板材，置于30T的穩(wěn)恒磁場中，450°C真空退火處理I小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材。
[0090]本實(shí)施例制得的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材，導(dǎo)電率為70%IACS，抗拉強(qiáng)度為1420MPa。本實(shí)施例制得的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材應(yīng)力-應(yīng)變曲線見圖3。[0091 ] 實(shí)施例4
[0092]—種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，包括以下步驟:
[0093]步驟I，制備鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金:
[0094]一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金，組分按重量百分比為:Cu: Ag: Fe為74.9:25.0:0.1o
[0095]以純度99.9wt%以上的電解Cu、Ag和純Fe為原料，按照配比加入到真空感應(yīng)熔煉爐中熔煉，然后澆注在水冷銅模中，澆注溫度為1000°c，得到鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金；
[0096]步驟2，交變磁場作用下Cu-Ag-Fe合金的凝固:
[0097]將制備的鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金，置于0.5T交變磁場中心位置，加熱至1000°C，保溫10分鐘后，快速冷卻，獲得凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金；
[0098]步驟3，穩(wěn)恒磁場作用下合金的均勻化處理:
[0099]將凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金置于20T的穩(wěn)恒磁場中心位置，加熱至760 °C，保溫4小時(shí)，進(jìn)行均勻化處理，然后隨爐緩慢冷卻到室溫；
[0100]步驟4，預(yù)變形:
[0101]將均勻化處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下進(jìn)行乳制，預(yù)變形的總減面率為0.3;
[0102]步驟5，中間退火熱處理:
[0103]將預(yù)變形后的Cu-Ag-Fe合金，置于真空熱處理爐中，加熱至350°C，保溫2小時(shí)，隨爐緩慢冷卻至室溫；
[0104]步驟6，再變形:
[0105]將退火熱處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下條件下，進(jìn)行總減面率(以步驟4得到的合金為基準(zhǔn))為0.9999的乳制，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材；
[0106]步驟7，穩(wěn)恒磁場作用下的最終退火熱處理:
[0107]將獲得的Cu-Ag-Fe合金板材，置于1T的穩(wěn)恒磁場中心位置，400°C真空退火處理2小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材。
[0108]本實(shí)施例制得的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材，導(dǎo)電率為76%IACS，抗拉強(qiáng)度為11OOMPa。
[0109]實(shí)施例5
[0110]—種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，包括以下步驟:
[0111]步驟I，制備鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金:
[0112]一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金，組分按重量百分比為:Cu: Ag: Fe為76.0:22.0:2.0ο
[0113]以純度99.9wt%以上的電解Cu、Ag和純Fe為原料，按照配比加入到真空感應(yīng)熔煉爐中熔煉，然后澆注在水冷銅模中，澆注溫度為1300°C，得到鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金；
[0114]步驟2，交變磁場作用下Cu-Ag-Fe合金的凝固:
[0115]將制備的鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金，置于0.5T交變磁場中心位置，加熱至1300°C，保溫20分鐘后，快速冷卻，獲得凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金；
[0116]步驟3，穩(wěn)恒磁場作用下合金的均勻化處理:
[0117]將凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金置于20T的穩(wěn)恒磁場中心位置，加熱至760 °C，保溫8小時(shí)，進(jìn)行均勻化處理，然后隨爐緩慢冷卻到室溫；
[0118]步驟4，預(yù)變形:
[0119]將均勻化處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下進(jìn)行乳制，預(yù)變形的總減面率為0.7;
[0120]步驟5，中間退火熱處理:
[0121]將預(yù)變形后的Cu-Ag-Fe合金，置于真空熱處理爐中，加熱至500°C，保溫4小時(shí)，隨爐緩慢冷卻至室溫；
[0122]步驟6，再變形:
[0123]將退火熱處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下條件下，進(jìn)行總減面率(以步驟4得到的合金為基準(zhǔn))為0.95的乳制，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材；
[0124]步驟7，穩(wěn)恒磁場作用下的最終退火熱處理:
[0125]將獲得的Cu-Ag-Fe合金板材，置于20T的穩(wěn)恒磁場中，450°C真空退火處理2小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材。
[0126]本實(shí)施例制得的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材，導(dǎo)電率為55% IACS，抗拉強(qiáng)度為 1760MPa。
[0127]實(shí)施例6
[0128]—種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，包括以下步驟:
[0129]步驟I，制備鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金:
[0130]一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金，組分按重量百分比為:Cu: Ag: Fe為93.5:6.0:
0.5ο
[0131]以純度99.9wt %以上的電解Cu、Ag和純Fe為原料，按照配比加入到真空電弧熔煉爐中熔煉，然后澆注在水冷銅模中，澆注溫度為1200°C，得到鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金；
[0132]步驟2，交變磁場作用下Cu-Ag-Fe合金的凝固:
[0133]將制備的鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金，置于0.1T交變磁場中心位置，加熱至1200°C，保溫10分鐘后，快速冷卻，獲得凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金；
[0134]步驟3，穩(wěn)恒磁場作用下合金的均勻化處理:
[0135]將凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金置于1T的穩(wěn)恒磁場中心位置，加熱至780°C，保溫18小時(shí)，進(jìn)行均勻化處理，然后隨爐緩慢冷卻到室溫；
[0136]步驟4，預(yù)變形:
[0137]將均勻化處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下進(jìn)行冷鍛，預(yù)變形的總減面率為0.4;
[0138]步驟5，中間退火熱處理:
[0139]將預(yù)變形后的Cu-Ag-Fe合金，置于真空熱處理爐中，加熱至400°C，保溫2小時(shí)，隨爐緩慢冷卻至室溫；
[0140]步驟6，再變形:
[0141]將退火熱處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下條件下，進(jìn)行總減面率(以步驟4得到的合金為基準(zhǔn))為0.98的拉拔，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金線；
[0142 ]步驟7，穩(wěn)恒磁場作用下的最終退火熱處理:
[0143]將獲得的Cu-Ag-Fe合金線材，置于0.1T的穩(wěn)恒磁場中心位置，400°C真空退火處理4小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金線材。
[0144]本實(shí)施例制得的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金線材，導(dǎo)電率為72% IACS，抗拉強(qiáng)度為 1150MPa。
[0145]實(shí)施例7
[0146]—種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，包括以下步驟:
[0147]步驟I，制備鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金:
[0148]一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金，組分按重量百分比為:Cu: Ag: Fe為81.9:18.0:0.1o
[0149]以純度99.9wt%以上的電解Cu、Ag和純Fe為原料，按照配比加入到真空感應(yīng)熔煉爐中熔煉，然后澆注在水冷銅模中，澆注溫度為1000°c，得到鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金；
[0150]步驟2，交變磁場作用下Cu-Ag-Fe合金的凝固:
[0151]將制備的鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金，置于0.5T交變磁場中心位置，加熱至1100°C，保溫5分鐘后，快速冷卻，獲得凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金；
[0152]步驟3，穩(wěn)恒磁場作用下合金的均勻化處理:
[0153]將凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金置于30T的穩(wěn)恒磁場中心位置，加熱至770°C，保溫12小時(shí)，進(jìn)行均勻化處理，然后隨爐緩慢冷卻到室溫；
[0154]步驟4，預(yù)變形:
[0155]將均勻化處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下進(jìn)行乳制，預(yù)變形的總減面率為0.4;
[0156]步驟5，中間退火熱處理:
[0157]將預(yù)變形后的Cu-Ag-Fe合金，置于真空熱處理爐中，加熱至350°C，保溫0.5小時(shí)，隨爐緩慢冷卻至室溫；
[0158]步驟6，再變形:
[0159]將退火熱處理后的Cu-Ag-Fe合金，在室溫下條件下，進(jìn)行總減面率(以步驟4得到的合金為基準(zhǔn))為0.5的乳制，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材；
[0160]步驟7，穩(wěn)恒磁場作用下的最終退火熱處理:
[0161 ]將獲得的Cu-Ag-Fe合金板材，置于1T的穩(wěn)恒磁場中心位置，300 °C真空退火處理
0.5小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材。
[0162]本實(shí)施例制得的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金板材，導(dǎo)電率為88% IACS，抗拉強(qiáng)度為 750MPa。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率CU-Ag-Fe合金的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟: 步驟I，制備鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金: 將Cu-Ag-Fe合金原料按配比熔煉，在1000?1300 °C澆注制得鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金； 步驟2，交變磁場作用下Cu-Ag-Fe合金的凝固: 將鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金，置于0.1?IT交變磁場中心位置，加熱至1000?1300°C，保溫5?30分鐘，然后快速冷卻，獲得凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金； 步驟3，穩(wěn)恒磁場作用下合金的均勻化處理: 將凝固態(tài)Cu-Ag-Fe合金，置于0.1?30T的穩(wěn)恒磁場中心位置，加熱至760?800°C，保溫4?24小時(shí)，然后隨爐緩慢冷卻到室溫； 步驟4，預(yù)變形: 將均勻化處理后的Cu-Ag-Fe合金，進(jìn)行預(yù)變形處理，預(yù)變形的總減面率為0.3?0.7; 步驟5，中間退火熱處理: 將預(yù)變形后的Cu-Ag-Fe合金，置于真空熱處理爐中，加熱至350?550°C，保溫0.5?24小時(shí)，然后隨爐緩慢冷卻至室溫； 步驟6，再變形: 將退火熱處理后的Cu-Ag-Fe合金，進(jìn)行再變形處理，再變形的總減面率均為0.5?0.9999;獲得Cu-Ag-Fe合金線材/板材； 步驟7，穩(wěn)恒磁場作用下的最終退火熱處理: 將Cu-Ag-Fe合金線材/板材，置于0.1?30T的穩(wěn)恒磁場中心位置，在真空環(huán)境中，加熱至300?500°C，保溫0.5?24小時(shí)，然后隨爐緩慢冷卻到室溫，獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金線材/板材。2.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，其特征在于，所述的步驟I中，Cu-Ag-Fe合金，組分按重量百分比為:Ag含量為3.0 %?25 %，F(xiàn)e含量為0.1 %?2%，余量為Cu。3.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，其特征在于，所述的步驟I中，熔煉的具體操作為:以純度99.9wt %以上的電解Cu、Ag和純Fe為原料，按照配比加入到真空感應(yīng)熔煉爐或真空電弧熔煉爐中熔煉，然后澆注在水冷銅模中，得到鑄態(tài)Cu-Ag-Fe母合金。4.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，其特征在于，所述的步驟4中，預(yù)變形處理采用的方法為鍛造、乳制或拉拔處理。5.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，其特征在于，所述的步驟6中，再變形處理采用的方法為鍛造、乳制或拉拔處理。6.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金的制備方法，其特征在于，所述方法制備的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率Cu-Ag-Fe合金，導(dǎo)電率為55?88% IACS，抗拉強(qiáng)度為750?1760MPao
【文檔編號】C22F1/08GK105839038SQ201610218372
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】左小偉, 李蕊, 王恩剛, 趙聰聰, 張 林
【申請人】東北大學(xué)