一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410245906.X

申请日:

2014.06.05

公开号:

CN104046838A

公开日:

2014.09.17

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C22C 9/01申请公布日:20140917|||实质审查的生效IPC(主分类):C22C 9/01申请日:20140605|||公开

IPC分类号:

C22C9/01; C22C1/06; C22F1/08

主分类号:

C22C9/01

申请人:

锐展(铜陵)科技有限公司

发明人:

徐泽军

地址:

244061 安徽省铜陵市经济技术开发区黄山大道

优先权:

专利代理机构:

安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112

代理人:

方琦

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内容摘要

本发明公开了一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,其各元素成分的重量百分比如下:Al4.0-6.0、Mn1.5-2.5、Fe1.2-1.8、Ni0.6-1.4、Be0.5-1.0、Sn0.3-0.6、Co0.25-0.45、V0.1-0.2、Sr0.008-0.016、Se0.005-0.015、La0.03-0.04、Y0.02-0.03、Pr0.01-0.02、P0.005-0.01,余量为铜及不可避免的杂质。本发明方法不仅可以大幅提高铜合金线的机械强度,而且显著改善铜合金线的延展性,能够保持优良的韧性和塑性,有效解决了铜合金线机械强度和韧性此消彼长的矛盾;同时生产工艺简单,成本低,效率高且易控制,可实现自动化大规模生产,具有良好的工业前景。

权利要求书

1.  一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将铜块加入熔炼炉中并升温至1200-1250℃下熔化,然后升温至1240-1280℃,加入相关合金配料成分,搅拌均匀,待全部熔化后,调温至1220-1260℃加入精炼剂精炼25-35min,扒渣后保温15-20min;再对铜合金液进行炉前化学快速分析,使得铜合金液中各元素成分的重量百分比符合下列要求:Al 4.0-6.0、Mn 1.5-2.5、Fe 1.2-1.8、Ni 0.6-1.4、Be 0.5-1.0、Sn 0.3-0.6、Co 0.25-0.45、V 0.1-0.2、Sr 0.008-0.016、Se 0.005-0.015、La 0.03-0.04、Y 0.02-0.03、Pr 0.01-0.02、P 0.005-0.01,余量为铜及不可避免的杂质;分析后根据配方中各组分的重量百分比调整补料;
(2)铜合金液温度调整至1180-1230℃,然后采用连铸连轧成铜合金杆,将制得的铜合金杆以180-240℃/h速率升温至380-440℃,保温3-5h;再以120-150℃/h速率升温至560-590℃,保温2-3h,再以200-250℃/h速率降温至160-190℃,保温5-10h,水冷至室温;然后以250-280℃/h速率升温至480-520℃,保温2-3h,再以150-200℃/h速率升温至880-920℃,保温1-2h;然后以100-120℃/h速率降温至620-660℃,保温2-3h,再以140-160℃/h速率降温至320-350℃,保温3-4h,用0-3℃冰盐水淬火至150-180℃,然后用拉丝机将铜合金杆拉制成铜合金单线;
(3)将铜合金线材送入热处理炉中进行时效处理:先以70-80℃/h速率升温至150-180℃,保温6-12h,再以50-60℃/h速率升温至250-300℃,保温4-8h;然后以80-100℃/h速率降温至120-140℃,保温10-15h,再以100-120℃/h速率升温至320-350℃,保温3-6h,再以50-60℃/h速率升温至470-490℃,保温2-3h;然后以220-250℃/h速率降温至180-220℃,保温5-10h,随炉空冷至室温即可。

2.
  根据权利要求1所述的一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,其特征在于,所述精炼剂的制备方法如下:a、取以下重量份的原料:蛭石 2-3、高岭土 4-6、光卤石 3-5、氟化钙 2-3、锰矿渣 3-6、氟钛酸钾 2-4、明矾粉 1.5-2.5、冰晶石粉 2-3、纳米氮化硅 1-2、氯化钾 3-4、硅烷偶联剂KH-550 1-2;b、将蛭石、高岭土、光卤石混合均匀送入520-550℃下煅烧2-4h,取出粉碎过200-300目筛;加水打浆制成45-55%的浆液,然后加浓度为15-20%的盐酸溶液调节浆液PH=4.5-5.0,2000-3000rpm高速研磨20-30min,用浓度为15-20%的氢氧化钠溶液调节研磨液PH值为中性,喷雾干燥得粉末,再加入其余原料,1500-2000rpm高速搅拌5-10min,烘干,粉碎,过300-400目筛即可。

说明书

一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,属于铜合金制造技术领域
背景技术
    铜合金线具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性,广泛应用于汽车电线电缆。近年来, 随着汽车工业的迅速发展,对铜合金线的性能提出了更高的要求。然而现有铜合金线存在着韧性与机械强度此消彼长的矛盾,从而导致高强度铜合金线在使用过程中容易出现皱纹和裂纹,影响其使用性能,因此, 亟待开发出高强韧铜合金线, 以适应市场需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,在保证铜合金线机械强度的前提下,提高铜合金线的延展性和韧性。
本发明采用的技术方案如下:
 一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,包括以下步骤:
(1)将铜块加入熔炼炉中并升温至1200-1250℃下熔化,然后升温至1240-1280℃,加入相关合金配料成分,搅拌均匀,待全部熔化后,调温至1220-1260℃加入精炼剂精炼25-35min,扒渣后保温15-20min;再对铜合金液进行炉前化学快速分析,使得铜合金液中各元素成分的重量百分比符合下列要求:Al 4.0-6.0、Mn 1.5-2.5、Fe 1.2-1.8、Ni 0.6-1.4、Be 0.5-1.0、Sn 0.3-0.6、Co 0.25-0.45、V 0.1-0.2、Sr 0.008-0.016、Se 0.005-0.015、La 0.03-0.04、Y 0.02-0.03、Pr 0.01-0.02、P 0.005-0.01,余量为铜及不可避免的杂质;分析后根据配方中各组分的重量百分比调整补料;
(2)铜合金液温度调整至1180-1230℃,然后采用连铸连轧成铜合金杆,将制得的铜合金杆以180-240℃/h速率升温至380-440℃,保温3-5h;再以120-150℃/h速率升温至560-590℃,保温2-3h,再以200-250℃/h速率降温至160-190℃,保温5-10h,水冷至室温;然后以250-280℃/h速率升温至480-520℃,保温2-3h,再以150-200℃/h速率升温至880-920℃,保温1-2h;然后以100-120℃/h速率降温至620-660℃,保温2-3h,再以140-160℃/h速率降温至320-350℃,保温3-4h,用0-3℃冰盐水淬火至150-180℃,然后用拉丝机将铜合金杆拉制成铜合金单线;
    (3)将铜合金线材送入热处理炉中进行时效处理:先以70-80℃/h速率升温至150-180℃,保温6-12h,再以50-60℃/h速率升温至250-300℃,保温4-8h;然后以80-100℃/h速率降温至120-140℃,保温10-15h,再以100-120℃/h速率升温至320-350℃,保温3-6h,再以50-60℃/h速率升温至470-490℃,保温2-3h;然后以220-250℃/h速率降温至180-220℃,保温5-10h,随炉空冷至室温即可。
所述精炼剂的制备方法如下:a、取以下重量份的原料:蛭石 2-3、高岭土 4-6、光卤石 3-5、氟化钙 2-3、锰矿渣 3-6、氟钛酸钾 2-4、明矾粉 1.5-2.5、冰晶石粉 2-3、纳米氮化硅 1-2、氯化钾 3-4、硅烷偶联剂KH-550 1-2;b、将蛭石、高岭土、光卤石混合均匀送入520-550℃下煅烧2-4h,取出粉碎过200-300目筛;加水打浆制成45-55%的浆液,然后加浓度为15-20%的盐酸溶液调节浆液PH=4.5-5.0,2000-3000rpm高速研磨20-30min,用浓度为15-20%的氢氧化钠溶液调节研磨液PH值为中性,喷雾干燥得粉末,再加入其余原料,1500-2000rpm高速搅拌5-10min,烘干,粉碎,过300-400目筛即可。
本发明的有益效果:
本发明方法不仅可以大幅提高铜合金线的机械强度,而且显著改善铜合金线的延展性,能够保持优良的韧性和塑性,有效解决了铜合金线机械强度和韧性此消彼长的矛盾;同时生产工艺简单,成本低,效率高且易控制,可实现自动化大规模生产,具有良好的工业前景。
具体实施方式     
 一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,包括以下步骤:
(1)将铜块加入熔炼炉中并升温至1240℃下熔化,然后升温至1280℃,加入相关合金配料成分,搅拌均匀,待全部熔化后,调温至1250℃加入精炼剂精炼30min,扒渣后保温18min;再对铜合金液进行炉前化学快速分析,使得铜合金液中各元素成分的重量百分比符合下列要求:Al 4.0-6.0、Mn 1.5-2.5、Fe 1.2-1.8、Ni 0.6-1.4、Be 0.5-1.0、Sn 0.3-0.6、Co 0.25-0.45、V 0.1-0.2、Sr 0.008-0.016、Se 0.005-0.015、La 0.03-0.04、Y 0.02-0.03、Pr 0.01-0.02、P 0.005-0.01,余量为铜及不可避免的杂质;分析后根据配方中各组分的重量百分比调整补料;
(2)铜合金液温度调整至1220℃,然后采用连铸连轧成铜合金杆,将制得的铜合金杆以220℃/h速率升温至420℃,保温4h;再以130℃/h速率升温至580℃,保温2h,再以240℃/h速率降温至170℃,保温8h,水冷至室温;然后以260℃/h速率升温至510℃,保温2h,再以180℃/h速率升温至910℃,保温1h;然后以120℃/h速率降温至640℃,保温2h,再以150℃/h速率降温至330℃,保温3h,用1℃冰盐水淬火至160℃,然后用拉丝机将铜合金杆拉制成铜合金单线;
(3)将铜合金线材送入热处理炉中进行时效处理:先以80℃/h速率升温至180℃,保温10h,再以60℃/h速率升温至270℃,保温6h;然后以90℃/h速率降温至130℃,保温12h,再以120℃/h速率升温至350℃,保温3h,再以60℃/h速率升温至480℃,保温2h;然后以240℃/h速率降温至180℃,保温8h,随炉空冷至室温即可。
所述精炼剂的制备方法如下:a、取以下重量(kg)的原料:蛭石 3、高岭土 5、光卤石 4、氟化钙 2、锰矿渣 6、氟钛酸钾 3、明矾粉 1.5、冰晶石粉 3、纳米氮化硅 1.5、氯化钾 3、硅烷偶联剂KH-550 1.5;b、将蛭石、高岭土、光卤石混合均匀送入530℃下煅烧3h,取出粉碎过250目筛;加水打浆制成50%的浆液,然后加浓度为15%的盐酸溶液调节浆液PH=5.0,3000rpm高速研磨20min,用浓度为18%的氢氧化钠溶液调节研磨液PH值为中性,喷雾干燥得粉末,再加入其余原料,2000rpm高速搅拌5min,烘干,粉碎,过300目筛即可。
    制得的铜合金线经检验,其主要性能为:抗拉强度524Mpa,屈服强度为432Mpa,延伸率27%,导电率IACS(20℃)91%。

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1、10申请公布号CN104046838A43申请公布日20140917CN104046838A21申请号201410245906X22申请日20140605C22C9/01200601C22C1/06200601C22F1/0820060171申请人锐展(铜陵)科技有限公司地址244061安徽省铜陵市经济技术开发区黄山大道72发明人徐泽军74专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人方琦54发明名称一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法57摘要本发明公开了一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,其各元素成分的重量百分比如下AL4060、MN1525、FE1218、NI0614、。

2、BE0510、SN0306、CO025045、V0102、SR00080016、SE00050015、LA003004、Y002003、PR001002、P0005001,余量为铜及不可避免的杂质。本发明方法不仅可以大幅提高铜合金线的机械强度,而且显著改善铜合金线的延展性,能够保持优良的韧性和塑性,有效解决了铜合金线机械强度和韧性此消彼长的矛盾;同时生产工艺简单,成本低,效率高且易控制,可实现自动化大规模生产,具有良好的工业前景。51INTCL权利要求书1页说明书2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页10申请公布号CN104046838ACN1040468。

3、38A1/1页21一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,其特征在于包括以下步骤(1)将铜块加入熔炼炉中并升温至12001250下熔化,然后升温至12401280,加入相关合金配料成分,搅拌均匀,待全部熔化后,调温至12201260加入精炼剂精炼2535MIN,扒渣后保温1520MIN;再对铜合金液进行炉前化学快速分析,使得铜合金液中各元素成分的重量百分比符合下列要求AL4060、MN1525、FE1218、NI0614、BE0510、SN0306、CO025045、V0102、SR00080016、SE00050015、LA003004、Y002003、PR001002、P0005001,余。

4、量为铜及不可避免的杂质;分析后根据配方中各组分的重量百分比调整补料;(2)铜合金液温度调整至11801230,然后采用连铸连轧成铜合金杆,将制得的铜合金杆以180240/H速率升温至380440,保温35H;再以120150/H速率升温至560590,保温23H,再以200250/H速率降温至160190,保温510H,水冷至室温;然后以250280/H速率升温至480520,保温23H,再以150200/H速率升温至880920,保温12H;然后以100120/H速率降温至620660,保温23H,再以140160/H速率降温至320350,保温34H,用03冰盐水淬火至150180,然后用。

5、拉丝机将铜合金杆拉制成铜合金单线;(3)将铜合金线材送入热处理炉中进行时效处理先以7080/H速率升温至150180,保温612H,再以5060/H速率升温至250300,保温48H;然后以80100/H速率降温至120140,保温1015H,再以100120/H速率升温至320350,保温36H,再以5060/H速率升温至470490,保温23H;然后以220250/H速率降温至180220,保温510H,随炉空冷至室温即可。2根据权利要求1所述的一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,其特征在于,所述精炼剂的制备方法如下A、取以下重量份的原料蛭石23、高岭土46、光卤石35、氟化钙23、锰。

6、矿渣36、氟钛酸钾24、明矾粉1525、冰晶石粉23、纳米氮化硅12、氯化钾34、硅烷偶联剂KH55012;B、将蛭石、高岭土、光卤石混合均匀送入520550下煅烧24H,取出粉碎过200300目筛;加水打浆制成4555的浆液,然后加浓度为1520的盐酸溶液调节浆液PH4550,20003000RPM高速研磨2030MIN,用浓度为1520的氢氧化钠溶液调节研磨液PH值为中性,喷雾干燥得粉末,再加入其余原料,15002000RPM高速搅拌510MIN,烘干,粉碎,过300400目筛即可。权利要求书CN104046838A1/2页3一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法技术领域0001本发明涉及。

7、一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,属于铜合金制造技术领域。背景技术0002铜合金线具有优良的导电性导热性延展性和耐蚀性,广泛应用于汽车电线电缆。近年来,随着汽车工业的迅速发展,对铜合金线的性能提出了更高的要求。然而现有铜合金线存在着韧性与机械强度此消彼长的矛盾,从而导致高强度铜合金线在使用过程中容易出现皱纹和裂纹,影响其使用性能,因此,亟待开发出高强韧铜合金线,以适应市场需求。发明内容0003本发明的目的在于提供一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,在保证铜合金线机械强度的前提下,提高铜合金线的延展性和韧性。0004本发明采用的技术方案如下一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,包括以。

8、下步骤(1)将铜块加入熔炼炉中并升温至12001250下熔化,然后升温至12401280,加入相关合金配料成分,搅拌均匀,待全部熔化后,调温至12201260加入精炼剂精炼2535MIN,扒渣后保温1520MIN;再对铜合金液进行炉前化学快速分析,使得铜合金液中各元素成分的重量百分比符合下列要求AL4060、MN1525、FE1218、NI0614、BE0510、SN0306、CO025045、V0102、SR00080016、SE00050015、LA003004、Y002003、PR001002、P0005001,余量为铜及不可避免的杂质;分析后根据配方中各组分的重量百分比调整补料;(2)。

9、铜合金液温度调整至11801230,然后采用连铸连轧成铜合金杆,将制得的铜合金杆以180240/H速率升温至380440,保温35H;再以120150/H速率升温至560590,保温23H,再以200250/H速率降温至160190,保温510H,水冷至室温;然后以250280/H速率升温至480520,保温23H,再以150200/H速率升温至880920,保温12H;然后以100120/H速率降温至620660,保温23H,再以140160/H速率降温至320350,保温34H,用03冰盐水淬火至150180,然后用拉丝机将铜合金杆拉制成铜合金单线;(3)将铜合金线材送入热处理炉中进行时效。

10、处理先以7080/H速率升温至150180,保温612H,再以5060/H速率升温至250300,保温48H;然后以80100/H速率降温至120140,保温1015H,再以100120/H速率升温至320350,保温36H,再以5060/H速率升温至470490,保温23H;然后以220250/H速率降温至180220,保温510H,随炉空冷至室温即可。0005所述精炼剂的制备方法如下A、取以下重量份的原料蛭石23、高岭土46、光说明书CN104046838A2/2页4卤石35、氟化钙23、锰矿渣36、氟钛酸钾24、明矾粉1525、冰晶石粉23、纳米氮化硅12、氯化钾34、硅烷偶联剂KH55。

11、012;B、将蛭石、高岭土、光卤石混合均匀送入520550下煅烧24H,取出粉碎过200300目筛;加水打浆制成4555的浆液,然后加浓度为1520的盐酸溶液调节浆液PH4550,20003000RPM高速研磨2030MIN,用浓度为1520的氢氧化钠溶液调节研磨液PH值为中性,喷雾干燥得粉末,再加入其余原料,15002000RPM高速搅拌510MIN,烘干,粉碎,过300400目筛即可。0006本发明的有益效果本发明方法不仅可以大幅提高铜合金线的机械强度,而且显著改善铜合金线的延展性,能够保持优良的韧性和塑性,有效解决了铜合金线机械强度和韧性此消彼长的矛盾;同时生产工艺简单,成本低,效率高且。

12、易控制,可实现自动化大规模生产,具有良好的工业前景。0007具体实施方式一种汽车线缆用高强韧铜合金线的制备方法,包括以下步骤(1)将铜块加入熔炼炉中并升温至1240下熔化,然后升温至1280,加入相关合金配料成分,搅拌均匀,待全部熔化后,调温至1250加入精炼剂精炼30MIN,扒渣后保温18MIN;再对铜合金液进行炉前化学快速分析,使得铜合金液中各元素成分的重量百分比符合下列要求AL4060、MN1525、FE1218、NI0614、BE0510、SN0306、CO025045、V0102、SR00080016、SE00050015、LA003004、Y002003、PR001002、P000。

13、5001,余量为铜及不可避免的杂质;分析后根据配方中各组分的重量百分比调整补料;(2)铜合金液温度调整至1220,然后采用连铸连轧成铜合金杆,将制得的铜合金杆以220/H速率升温至420,保温4H;再以130/H速率升温至580,保温2H,再以240/H速率降温至170,保温8H,水冷至室温;然后以260/H速率升温至510,保温2H,再以180/H速率升温至910,保温1H;然后以120/H速率降温至640,保温2H,再以150/H速率降温至330,保温3H,用1冰盐水淬火至160,然后用拉丝机将铜合金杆拉制成铜合金单线;(3)将铜合金线材送入热处理炉中进行时效处理先以80/H速率升温至18。

14、0,保温10H,再以60/H速率升温至270,保温6H;然后以90/H速率降温至130,保温12H,再以120/H速率升温至350,保温3H,再以60/H速率升温至480,保温2H;然后以240/H速率降温至180,保温8H,随炉空冷至室温即可。0008所述精炼剂的制备方法如下A、取以下重量(KG)的原料蛭石3、高岭土5、光卤石4、氟化钙2、锰矿渣6、氟钛酸钾3、明矾粉15、冰晶石粉3、纳米氮化硅15、氯化钾3、硅烷偶联剂KH55015;B、将蛭石、高岭土、光卤石混合均匀送入530下煅烧3H,取出粉碎过250目筛;加水打浆制成50的浆液,然后加浓度为15的盐酸溶液调节浆液PH50,3000RPM高速研磨20MIN,用浓度为18的氢氧化钠溶液调节研磨液PH值为中性,喷雾干燥得粉末,再加入其余原料,2000RPM高速搅拌5MIN,烘干,粉碎,过300目筛即可。0009制得的铜合金线经检验,其主要性能为抗拉强度524MPA,屈服强度为432MPA,延伸率27,导电率IACS(20)91。说明书CN104046838A。

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