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高強度高導電銅鈮系合金及其制備方法

849   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:中南大學  
2023-09-20 17:06:46
1.本發(fā)明屬于合金材料領(lǐng)域,尤其涉及一種銅鈮系合金及其制備方法。 背景技術(shù): 2.高強高導銅合金廣泛應(yīng)用于高鐵接觸線、真空觸頭開關(guān)、集成電路引線框架、電阻焊電極、高脈沖磁場導體等領(lǐng)域中。隨著科技發(fā)展,不同領(lǐng)域?qū)Ω邚姼邔с~合金提出了更高的性能要求,如極大規(guī)模集成電路中引線框架的性能應(yīng)滿足:導電率≥80%iacs,顯微硬度≥160hv,抗拉強度≥600mpa;高速列車時速為350km/h時要求接觸導線導電率≥78%iacs,抗拉強度≥530mpa,此外這類材料還應(yīng)具有良好的加工性能、耐腐蝕性能等。在此應(yīng)用背景下發(fā)展出一系列高強高導銅合金,例如cucrzr、cuag、cufe和cunb等。 3.cunb合金作為新型復合材料,nb在cu中的固溶度小,可以有效防止因溶質(zhì)電子散射導致的電導率下降,同時nb比cu基體更硬,當經(jīng)過加工變形后,nb纖維可以有效增強復合材料的強度。雖然nb在cu中的固溶度小,但nb的加入還是會影響到合金的電導率,合金的電導率與強度難以均衡。并且,傳統(tǒng)的cunb復合材料多采用集束拉拔或者粉末冶金方法制備,其工藝復雜,成本高昂,難以大批量生產(chǎn)和應(yīng)用。 技術(shù)實現(xiàn)要素: 4.本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷,提供一種可兼顧電導率與強度的高強度高導電銅鈮系合金及其制備方法。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出的技術(shù)方案為: 5.一種高強度高導電銅鈮系合金,其特征在于,以重量百分比計包含以下含量的成分:nb 1.0-5.0%、si 0.01-0.5%、p 0.01-0.015%;其余為cu以及不可避免的雜質(zhì)。 6.上述高強度高導電銅鈮系合金中,優(yōu)選的,cu與nb的質(zhì)量比不小于20:1,nb與si的質(zhì)量比不小于10:1,且不大于20:1,nb與p的質(zhì)量比不小于100:1,且不大于300:1。本發(fā)明中,添加在銅基體中的nb、si和p具有明顯的相互協(xié)同配合關(guān)系,通過上述cu與nb、nb與si和nb與p的質(zhì)量比的控制,有利于調(diào)控合金中增強相的分布,有利于增加合金強度的同時還保證合金的電導率,避免nb添加影響合金的電導率。 7.上述高強度高導電銅鈮系合金中,更優(yōu)選的,以重量百分比計包含以下含量的成分:nb 4.0%、si 0.3%、p 0.015%;其余為cu以及不可避免的雜質(zhì)。通過對nb、si和p協(xié)同機理的探索,我們研究表明,控制合金
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