一種高純無氧銅材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高純無氧銅材的制備方法，包括以下步驟：（1）選用1#電解銅為原料，清洗、烘干，放入熔煉坩堝中；（2）熔煉前抽真空，并持續(xù)通入惰性氣體除氧；待真空度達(dá)到-0.1到-0.2MPa時，加熱熔煉，熔煉過程在銅液表面覆蓋木炭或鱗片狀石墨并通入惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，同時在銅液中通入惰性氣體進(jìn)一步脫氧；待1#電解銅熔化后繼續(xù)保溫；（3）保溫結(jié)束后，水平連鑄即得。本發(fā)明在熔煉前期，抽高真空，并充入惰性氣體，能夠最大程度的排氧、脫氧；熔煉過程中，采用覆蓋劑，起到隔離、脫氧效果，并將惰性氣體直接通入銅液中起到進(jìn)一步脫氧的效果，本發(fā)明制得的銅材氧含量可低至2ppm以下。
【專利說明】一種高純無氧銅材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高純無氧銅材的制備方法，屬于有色金屬加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]無氧銅是一種導(dǎo)電率高、耐蝕性、耐低溫、加工和焊接性能好的金屬材料，廣泛應(yīng)用于濺射靶材、高端音響線和高端微電子器件連接線。一般紫銅含氧量規(guī)定為200ppm，我國零號、一號、二號無氧銅中氧含量規(guī)定分別為5ppm、20ppm、30ppm,美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)中電真空用無氧銅規(guī)定了 2個牌號，其氧含量分別為5ppm和lOppm。但是隨著高保真音響器材、真空電子器件、海底光/電纜等行業(yè)對高純無氧銅性能要求的提高，其要求氧含量越來越低，有的甚至要求氧含量在2ppm以下。因此目前傳統(tǒng)生產(chǎn)無氧銅的方法很難滿足市場要求。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種高純無氧銅材的制備方法，能夠制備出氧含量在2ppm以下的高純無氧銅材。
[0004]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種高純無氧銅材的制備方法，包括以下步驟:
[0005](I)選用1#電解銅為原料，清洗、烘干，放入熔煉坩堝中；
[0006](2)熔煉前抽真空，并持續(xù)通入惰性氣體除氧；待真空度達(dá)到-0.1到-0.2MPa時，加熱熔煉，熔煉過程在銅液表面覆蓋木炭或鱗片狀石墨并通入惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，同時在銅液中通入惰性氣體進(jìn)一步脫氧；待1#電解銅熔化后繼續(xù)保溫；
[0007](3)保溫結(jié)束后，水平連鑄即得。
[0008]所述加熱熔煉溫度為1100_1200°C。
[0009]所述惰性氣體為氬氣或氮氣。
[0010]步驟(2)中采用木炭覆蓋，覆蓋厚度為150-200mm。
[0011]步驟(2)中采用鱗片狀石墨覆蓋，覆蓋厚度為50-100mm。
[0012]所述保溫的溫度為1100-1200°C，時間為l_2h。
[0013]所述水平連鑄中拉坯速度為80-150mm/min，冷卻水流量2.0-3.0m3/h。
[0014]本發(fā)明所用1#電解銅符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T467-2010的規(guī)定。
[0015]本發(fā)明的熔煉坩堝與銅液流出熔煉坩堝至結(jié)晶所接觸的流道均由高純石墨(純度> 99.9%)材料制成，以防止在連鑄過程中帶入氧。
[0016]本發(fā)明采用真空熔煉，并在氣體保護(hù)下進(jìn)行水平連鑄的方法制備高純無氧銅材。在熔煉前期，抽真空，并充入惰性氣體，能夠最大程度的排氧、脫氧，保證熔煉爐內(nèi)為氧含量極低的氣氛；熔煉過程中，采用覆蓋劑，起到隔離、脫氧效果，并將惰性氣體直接通入銅液中進(jìn)一步脫氧。因此本發(fā)明的方法能夠制備出氧含量在2ppm以下的高純無氧銅材，從而提供一種氧含量低，純度高，組織性能優(yōu)良的高純無氧銅材?！揪唧w實施方式】
[0017]實施例1
[0018]本實施例的高純無氧銅材的制備方法，包括以下步驟:
[0019](I)選用1#電解銅為原料，清洗電解銅表面污垢、然后烘干，放入石墨坩堝中；
[0020](2)熔煉前抽真空，并持續(xù)通入氬氣除氧；待真空度達(dá)到-0.1MPa時，加熱熔煉，熔煉溫度為1200°C，熔煉過程在銅液表面覆蓋木炭，覆蓋厚度為150_并通入氬氣進(jìn)行保護(hù)，同時在銅液中通入氬氣進(jìn)一步脫氧；待電解銅熔化后在1200°C條件下保溫2h ；[0021](3)待保溫結(jié)束，水平連鑄:拉坯速度為80mm/min，冷卻水流量2.0m3A,制得高純無氧銅材，氧含量為1.7ppm。
[0022]實施例2
[0023]本實施例的高純無氧銅材的制備方法，包括以下步驟:
[0024](I)選用1#電解銅為原料，清洗電解銅表面污垢、然后烘干，放入石墨坩堝中；
[0025](2)熔煉前抽真空，并持續(xù)通入氬氣除氧；待真空度達(dá)到-0.2MPa時，加熱熔煉，熔煉溫度為1150°C，熔煉過程在銅液表面覆蓋木炭，覆蓋厚度為200mm并通入氬氣進(jìn)行保護(hù)，同時在銅液中通入氬氣進(jìn)一步脫氧；待電解銅熔化后在1150°C條件下保溫Ih ；
[0026](3)待保溫結(jié)束，水平連鑄:拉坯速度為120mm/min，冷卻水流量2.5m3/h,制得高純無氧銅材氧含量為1.3ppm。
[0027]實施例3
[0028]本實施例的高純無氧銅材的制備方法，包括以下步驟:
[0029](I)選用1#電解銅為原料，清洗電解銅表面污垢、然后烘干，放入石墨坩堝中；
[0030](2)熔煉前抽真空，并持續(xù)通入氬氣除氧；待真空度達(dá)到-0.1MPa時，加熱熔煉，熔煉溫度為1160°C，熔煉過程在銅液表面覆蓋木炭，覆蓋厚度為180_并通入氬氣進(jìn)行保護(hù)，同時在銅液中通入氬氣進(jìn)一步脫氧；待電解銅熔化后在1160°C條件下保溫1.5h ；
[0031](3)待保溫結(jié)束，水平連鑄:拉坯速度為100mm/min，冷卻水流量3.0m3A,制得高純無氧銅材，氧含量為1.6ppm。
[0032]實施例4
[0033]本實施例的高純無氧銅材的制備方法，包括以下步驟:
[0034](I)選用1#電解銅為原料，清洗電解銅表面污垢、然后烘干，放入石墨坩堝中；
[0035](2)熔煉前抽真空，并持續(xù)通入氬氣除氧；待真空度達(dá)到-0.1MPa時，加熱熔煉，熔煉溫度為1180°C，熔煉過程在銅液表面覆蓋鱗片狀石墨，覆蓋厚度為50mm并通入氬氣進(jìn)行保護(hù)，同時在銅液中通入氬氣進(jìn)一步脫氧；待電解銅熔化后在1180°C條件下保溫Ih ；
[0036](3)待保溫結(jié)束，水平連鑄:拉坯速度為150mm/min，冷卻水流量3.0m3/h,制得高純無氧銅材，氧含量為1.8ppm。
[0037]實施例5
[0038]本實施例的高純無氧銅材的制備方法，包括以下步驟:
[0039](I)選用1#電解銅為原料，清洗電解銅表面污垢、然后烘干，放入石墨坩堝中；
[0040](2)熔煉前抽真空，并持續(xù)通入氬氣除氧；待真空度達(dá)到-0.2MPa時，加熱熔煉，熔煉溫度為1100°c，熔煉過程在銅液表面覆蓋鱗片狀石墨，覆蓋厚度為80_并通入氬氣進(jìn)行保護(hù)，同時在銅液中通入氬氣進(jìn)一步脫氧；待電解銅熔化后在1100°c條件下保溫2h ；[0041](3)待保溫結(jié)束，水平連鑄:拉坯速度為80mm/min，冷卻水流量2.0m3A,制得高純無氧銅材，氧含量為1.5ppm。
[0042]實施例6
[0043]本實施例的高純無氧銅材的制備方法，包括以下步驟:
[0044](I)選用1#電解銅為原料，清洗電解銅表面污垢、然后烘干，放入石墨坩堝中；
[0045](2)熔煉前抽真空，并持續(xù)通入氬氣除氧；待真空度達(dá)到-0.2MPa時，加熱熔煉，熔煉溫度為1150°C，熔煉過程在銅液表面覆蓋鱗片狀石墨，覆蓋厚度為IOOmm并通入氬氣進(jìn)行保護(hù)，同時在銅液中通入氬氣進(jìn)一步脫氧；待電解銅熔化后在1150°C條件下保溫2h ； [0046](3)待保溫結(jié)束，水平連鑄:拉坯速度為120mm/min，冷卻水流量2.5m3/h,制得高純無氧銅材，氧含量為1.2ppm。
【權(quán)利要求】
1.一種高純無氧銅材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)選用1#電解銅為原料，清洗、烘干，放入熔煉坩堝中； (2)熔煉前抽真空，并持續(xù)通入惰性氣體除氧；待真空度達(dá)到-0.1到-0.2MPa時，加熱熔煉，熔煉過程在銅液表面覆蓋木炭或鱗片狀石墨并通入惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，同時在銅液中通入惰性氣體進(jìn)一步脫氧；待1#電解銅熔化后繼續(xù)保溫； (3 )保溫結(jié)束后，水平連鑄即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純無氧銅材的制備方法，其特征在于，所述加熱熔煉溫度為 1100-1200。。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純無氧銅材的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體為氬氣或氮氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純無氧銅材的制備方法，其特征在于，步驟(2)中采用木炭覆蓋，覆蓋厚度為150-200mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純無氧銅材的制備方法，其特征在于，步驟(2)中采用鱗片狀石墨覆蓋，覆蓋厚度為50-100mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純無氧銅材的制備方法，其特征在于，所述保溫的溫度為1100-1200°C，時間為 l-2h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純無氧銅材的制備方法，其特征在于，所述水平連鑄中拉坯速度為80-150mm/min，冷卻水流量2.0-3.0m3/h。
【文檔編號】C22B15/14GK103540764SQ201310484777
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】宋克興, 賈淑果, 鄧猛, 李紅霞, 國秀花, 趙培峰, 張學(xué)賓, 張彥敏, 周嚴(yán)軍, 喬艷艷, 李寧寧, 何霞 申請人:河南科技大學(xué)