CN104046842A - 一种汽车电子仪表用高镍铜合金线的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车电子仪表用高镍铜合金线的制备方法，其各元素成分的重量百分比如下：Ni4.5-6.5、Zn2.0-2.5、Mg1.2-1.6、Mn0.5-1.0、Ag0.3-0.6、Sn0.25-0.45、Fe0.2-0.3、Cr0.1-0.2、Ta0.05-0.15、Au0.04-0.07、Ga0.03-0.05、In0.02-0.03、Eu0.03-0.04、Tm0.02-0.03、P0.005-0.015，余量为铜及不可避免的杂质。本发明在提高Ni元素含量的同时，添加适量的Ag、Au、In、Eu、Tm等元素，这样既可以提高铜合金线的机械强度，也可以铜合金线的导电性和导热性，避免了高含量镍铜合金导电性和导热性差的缺点，且生产工艺简单，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。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车电子仪表用高镍铜合金线的制备方法，属于铜合金制造技术领域。
背景技术
镍铜合金线因具有优良的机械性能、耐蚀性能以及塑性加工性能，广泛应用于汽车电子仪表中。然而当铜合金中镍含量过高时，导致铜合金的导电、导热性能降低市，影响铜合金线的使用性能，无法满足日益发展的现代汽车工业需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车电子仪表用高镍铜合金线的制备方法，在提高镍元素含量的同时，提高铜合金线的导热、导电性能。
本发明采用的技术方案如下：
一种汽车电子仪表用高镍铜合金线的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照元素质量百分数满足下列要求：Ni 4.5-6.5、Zn 2.0-2.5、Mg 1.2-1.6、Mn 0.5-1.0、Ag 0.3-0.6、Sn 0.25-0.45、Fe 0.2-0.3、Cr 0.1-0.2、Ta 0.05-0.15、Au 0.04-0.07、Ga 0.03-0.05、In 0.02-0.03、Eu 0.03-0.04、Tm 0.02-0.03、P 0.005-0.015，余量为铜及不可避免的杂质进行配料，将炉料投入熔炼炉在1180-1240℃下进行熔炼，待金属全部熔化后，撒上覆盖剂覆盖，保温10-15min，然后将铜合金溶液升温至1220-1280℃，加入精炼剂搅精炼20-30min，扒渣后静置15-20min；再对铜合金液进行炉前化学快速分析，分析合格后即可浇铸，浇铸温度控制在1200-1250℃；
（2）采用连铸连轧成铜合金杆，将制得的铜合金杆先以200-250℃/h速率升温至440-480℃，保温4-6h，强风空冷至180-220℃再水冷至室温；然后再以160-180℃/h速率升温至320-360℃，保温5-8h，再以120-150℃/h速率升温至500-520℃，保温3-5h，再以180-220℃/h速率升温至880-920℃，保温1-2h；然后以140-160℃/h速率降温至610-630℃，保温2-4h，再以100-120℃/h速率降温至380-420℃，保温4-6h，再以60-80℃/h速率降温至240-260℃，保温5-10h，再用0-5℃冰盐水淬火至145-165℃，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100-120℃/h速率升温至220-240℃，保温3-5h，再以80-100℃/h速率升温至440-460℃，保温2-3h；然后以60-70℃/h速率降温至310-330℃，保温3-4h，再以75-85℃/h速率降温至150-170℃，保温4-8h，空冷至室温即可。
所述覆盖剂由以下重量份的原料：玻璃粉 5-10、石灰石10-15、钾长石8-12、橄榄石 4-8、硼泥 12-16、火山灰5-10、椰壳炭 9-13、纳米氮化铝 3-6，经混合，烘干，粉碎，过150-250目筛即可。
所述精炼剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：海泡石 3-5、萤石 1-2、蒙脱石 2-3、碳酸钠 3-4、氟硅酸钠 4-6、二硼化钒 2-2.5、刚玉粉 1-2、树木灰烬 2-3、纳米氮化硅 1.5-2.5、硅烷偶联剂KH-550 1-2；b、将海泡石、萤石、蒙脱石混合均匀送入510-540℃下煅烧3-5h，取出粉碎过200-300目筛；加水打浆制成40-50%的浆液，然后加浓度为10-15%的盐酸溶液调节浆液PH=4.5-5.5，2000-3000rpm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，1000-1500rpm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：
本发明在提高Ni元素含量的同时，添加适量的Ag、Au、In、Eu 、Tm等元素，这样既可以提高铜合金线的机械强度，也可以铜合金线的导电性和导热性，避免了高含量镍铜合金导电性和导热性差的缺点，且生产工艺简单，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
一种汽车电子仪表用高镍铜合金线的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照元素质量百分数满足下列要求：Ni 4.5-6.5、Zn 2.0-2.5、Mg 1.2-1.6、Mn 0.5-1.0、Ag 0.3-0.6、Sn 0.25-0.45、Fe 0.2-0.3、Cr 0.1-0.2、Ta 0.05-0.15、Au 0.04-0.07、Ga 0.03-0.05、In 0.02-0.03、Eu 0.03-0.04、Tm 0.02-0.03、P 0.005-0.015，余量为铜及不可避免的杂质进行配料，将炉料投入熔炼炉在1220℃下进行熔炼，待金属全部熔化后，撒上覆盖剂覆盖，保温15min，然后将铜合金溶液升温至1260℃，加入精炼剂搅精炼25min，扒渣后静置18min；再对铜合金液进行炉前化学快速分析，分析合格后即可浇铸，浇铸温度为1240℃；
（2）采用连铸连轧成铜合金杆，将制得的铜合金杆先以220℃/h速率升温至450℃，保温5h，强风空冷至200℃再水冷至室温；然后再以180℃/h速率升温至360℃，保温6h，再以150℃/h速率升温至510℃，保温4h，再以180℃/h速率升温至880℃，保温2h；然后以150℃/h速率降温至620℃，保温3h，再以120℃/h速率降温至410℃，保温5h，再以70℃/h速率降温至250℃，保温8h，再用2℃冰盐水淬火至150℃，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120℃/h速率升温至240℃，保温3h，再以90℃/h速率升温至450℃，保温3h；然后以70℃/h速率降温至320℃，保温3h，再以80℃/h速率降温至160℃，保温6h，空冷至室温即可。
所述覆盖剂由以下重量（kg）的原料：玻璃粉 8、石灰石12、钾长石12、橄榄石 6、硼泥 14、火山灰8、椰壳炭 11、纳米氮化铝 5，经混合，烘干，粉碎，过200目筛即可。
所述精炼剂的制备方法如下：a、取以下重量（kg）的原料：海泡石 5、萤石 1.5、蒙脱石 2、碳酸钠 4、氟硅酸钠 5、二硼化钒 2-2.5、刚玉粉 1-2、树木灰烬 2-3、纳米氮化硅 1.5-2.5、硅烷偶联剂KH-550 1-2；b、将海泡石、萤石、蒙脱石混合均匀送入510-540℃下煅烧3-5h，取出粉碎过200-300目筛；加水打浆制成40-50%的浆液，然后加浓度为10-15%的盐酸溶液调节浆液PH=4.5-5.5，2000-3000rpm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，1000-1500rpm高速搅拌5-10min，烘干，粉碎，过300-400目筛即可。
制得的铜合金线经检验，其主要性能为：抗拉强度507Mpa，屈服强度为414Mpa，延伸率24%，导电率IACS（20℃）92%。
Claims (3)
1.一种汽车电子仪表用高镍铜合金线的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）按照元素质量百分数满足下列要求：Ni 4.5-6.5、Zn 2.0-2.5、Mg 1.2-1.6、Mn 0.5-1.0、Ag 0.3-0.6、Sn 0.25-0.45、Fe 0.2-0.3、Cr 0.1-0.2、Ta 0.05-0.15、Au 0.04-0.07、Ga 0.03-0.05、In 0.02-0.03、Eu 0.03-0.04、Tm 0.02-0.03、P 0.005-0.015，余量为铜及不可避免的杂质进行配料，将炉料投入熔炼炉在1180-1240℃下进行熔炼，待金属全部熔化后，撒上覆盖剂覆盖，保温10-15min，然后将铜合金溶液升温至1220-1280℃，加入精炼剂搅精炼20-30min，扒渣后静置15-20min；再对铜合金液进行炉前化学快速分析，分析合格后即可浇铸，浇铸温度控制在1200-1250℃；
（2）采用连铸连轧成铜合金杆，将制得的铜合金杆先以200-250℃/h速率升温至440-480℃，保温4-6h，强风空冷至180-220℃再水冷至室温；然后再以160-180℃/h速率升温至320-360℃，保温5-8h，再以120-150℃/h速率升温至500-520℃，保温3-5h，再以180-220℃/h速率升温至880-920℃，保温1-2h；然后以140-160℃/h速率降温至610-630℃，保温2-4h，再以100-120℃/h速率降温至380-420℃，保温4-6h，再以60-80℃/h速率降温至240-260℃，保温5-10h，再用0-5℃冰盐水淬火至145-165℃，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100-120℃/h速率升温至220-240℃，保温3-5h，再以80-100℃/h速率升温至440-460℃，保温2-3h；然后以60-70℃/h速率降温至310-330℃，保温3-4h，再以75-85℃/h速率降温至150-170℃，保温4-8h，空冷至室温即可。
2. 根据权利要求1所述的一种汽车电子仪表用高镍铜合金线的制备方法，其特征在于，所述覆盖剂由以下重量份的原料：玻璃粉 5-10、石灰石10-15、钾长石8-12、橄榄石 4-8、硼泥 12-16、火山灰5-10、椰壳炭 9-13、纳米氮化铝 3-6，经混合，烘干，粉碎，过150-250目筛即可。
3. 根据权利要求1所述的一种汽车电子仪表用高镍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：海泡石 3-5、萤石 1-2、蒙脱石 2-3、碳酸钠 3-4、氟硅酸钠 4-6、二硼化钒 2-2.5、刚玉粉 1-2、树木灰烬 2-3、纳米氮化硅 1.5-2.5、硅烷偶联剂KH-550 1-2；b、将海泡石、萤石、蒙脱石混合均匀送入510-540℃下煅烧3-5h，取出粉碎过200-300目筛；加水打浆制成40-50%的浆液，然后加浓度为10-15%的盐酸溶液调节浆液PH=4.5-5.5，2000-3000rpm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，1000-1500rpm高速搅拌5-10min，烘干，粉碎，过300-400目筛即可。
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