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口(以日本為主)。采用內(nèi)氧化法制備的氧化鋁彌散強化銅合金因在銅基體中引入了細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)電性能的同時不僅具有高的室溫強度和硬度而且具有優(yōu)良的高溫強度和硬度，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，需要進行大變形量的熱擠壓成型進行致密化處理，且該材料由于軟化溫度高090(TC),變形抗力大，難以進行拉拔工序中間的退火處理，因此難以進行微細線材的生產(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，還具有高的抗拉強度和軟化溫度。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Cu-Al中間合金桿進行冷軋?zhí)幚?；③拉拔Cu-Al中間合金桿以得到預(yù)定直徑的合金線；@對Cu-Al合金線進行內(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度500600Mpa、導(dǎo)電率達到8095%IACS和軟化溫度》90(TC的優(yōu)良特性。具體實施例方式下面描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。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)軋制對直徑大于①8mm的Cu-Al合金桿進行冷軋,改善桿坯的鑄造組織缺陷，同時獲得拉制理想桿坯。(3)多道次拉拔將軋制后的Cu-Al合金桿在拉拔機上經(jīng)過多道次拉拔和中間退火(退火溫度400500°C，時間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)，通入高純氮氣，將爐膽內(nèi)的空氣排空后，關(guān)閉出口閥，保持氮氣的壓力為0.31MPa，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，時間為2050h。氧化完成后，取出粉末放入密閉爐膽內(nèi)，在氮氣保護下加熱至650850°C，保溫l3h，隨爐冷卻至室溫出爐，即制得氧源；(5)將①0.5mm①2mm的氧化鋁彌散強化銅合金線再進行多道次拉拔至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度500600Mpa、導(dǎo)電率達到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化銅合金絲，由于在銅基體中引入了細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，大幅度提高了銅合金絲的機械性能、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，上述實施方式/實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Cu-Al中間合金桿進行冷軋?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Cu-Al合金線進行內(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，時間為0.52小時。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)通入高純氮氣進行，且加熱到700950。C并保溫5~20小時。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Cu-Al中間合金桿進行冷軋?zhí)幚?；③拉拔Cu-Al中間合金桿以得到預(yù)定直徑的Cu-Al合金線；④對Cu-Al合金線進行內(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H01B13/00GK101178958SQ20071019552公開日2008年5月14日申請日期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,郜建新申請人:河南科技大學(xué)