專利名稱：銅及銅合金高低溫復(fù)合降阻處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及降阻處理方法，更加具體地說，涉及一種銅及銅合金的高低溫復(fù)合降阻處理方法。
背景技術(shù)：
熱處理是將金屬材料放在一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻，通過改變材料表面或內(nèi)部的金相組織結(jié)構(gòu)，來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的。鋁、銅、鎂、鈦等及其合金都可以通過熱處理改變其力學(xué)、物理和化學(xué)性能，以獲得不同的使用性能。
深冷處理(Cryogenic treatment)又稱超低溫處,是常規(guī)冷處理的延伸，指以液氮為冷卻介質(zhì)，對材料在_130°C以下進(jìn)行處理的一種工藝方法。一般認(rèn)為它是常規(guī)冷處理的延伸。現(xiàn)有的研究和生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果表明，深冷處理在基于不改變現(xiàn)有材料成分的基礎(chǔ)上，通過合理的處理工藝不僅可顯著提高黑色金屬、有色金屬、金屬合金、碳化物、塑料(包括尼龍、泰弗龍)以及硅酸鹽等各種材料的力學(xué)性能和使用壽命，還能穩(wěn)定材料尺寸，改善組織均勻性，減小變形，且操作簡單、不破壞工件、無污染、成本低等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。銅由于其具有較高的電阻率、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、抗張強(qiáng)度大、易熔接、優(yōu)良的抗蝕性、可塑性和延展性等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域。但是在冶金軋制過程中存在一些缺陷如氣孔，裂紋位錯，晶格畸變等，增加了電阻，從而嚴(yán)重影響銅及其合金的導(dǎo)電性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種銅及銅合金的高低溫復(fù)合降阻處理方法。銅及銅合金高低溫復(fù)合降阻處理方法與工藝，是指深冷處理和之后的熱處理以及熱處理和之后的深冷處理，銅及銅合金深冷處理方法是通過細(xì)化晶粒，改善晶粒均勻性，并使銅合金中的α、β相等分布更均勻，以此提高材料的導(dǎo)電性能；銅及銅合金熱處理方法是通過固溶和時效實(shí)現(xiàn)降阻的目的。本發(fā)明針對銅及銅合金的物理特性，通過增大溫度控制范圍，精細(xì)化調(diào)控組織，使銅材料微觀結(jié)構(gòu)均勻一致，達(dá)到減少輸送電子散射，實(shí)現(xiàn)降低電阻的目的。在高低溫復(fù)合實(shí)現(xiàn)降阻的過程中，包括熱處理和深冷處理，其中所述熱處理工藝熱處理溫度為40(T650°C，溫控誤差為±2°C ±10°C，時間為2 4小時。所述深冷處理工藝深冷溫度為-190°C'150°C，溫控誤差為±2°〇 ±101，深冷時間為4、小時。在具體實(shí)施時，可在以下兩種模式中進(jìn)行選擇(I) “冷熱冷熱”的循環(huán)處理模式，即首先將銅及銅合金進(jìn)行深冷處理，深冷后在空氣中自然升溫至室溫(即2(T25°C)，然后將深冷處理后升至室溫的試樣進(jìn)行升溫?zé)崽幚恚瑹崽幚砗笤诳諝庵凶匀唤禍刂潦覝?即2(T25°C)，再順序進(jìn)行深冷和熱處理，如此循環(huán)；(2) “熱冷熱冷”的循環(huán)處理模式，即首先將銅及銅合金進(jìn)行熱處理，熱處理后在空氣中自然降溫至室溫(即2(T25°C)，然后將熱處理后降至室溫的試樣進(jìn)行深冷處理，深冷后在空氣中自然升溫至室溫(即2(T25°C)，再順序進(jìn)行熱處理和深冷，如此循環(huán)。所述熱處理時的升溫速度為5-20°C /min。所述深冷處理時的降溫速度為5 10°C /min。本發(fā)明的方法在保持材料的原始成分和尺寸基礎(chǔ)上，通過調(diào)整微觀組織結(jié)構(gòu)，使銅合金的導(dǎo)電性能得到提高。該方法簡單，工藝易于操控，適合于工業(yè)化的推廣和使用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。銅及銅合金的高低溫復(fù)合處理工藝中深冷處理是利用中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研制的SLX型深冷處理系統(tǒng)進(jìn)行的，深冷系統(tǒng)由深冷箱、控制箱、液氮罐、液氮泵及真空輸液管、計(jì)算機(jī)及控制軟件組成。工作時，將工件置入深冷箱內(nèi)，在計(jì)算機(jī)或控制箱上編制工藝程序后，系統(tǒng)自動運(yùn)行，程序運(yùn)行結(jié)束后系統(tǒng)自動停止。整個運(yùn)行無需人工干預(yù)，操作方便，使用可靠。該系統(tǒng)溫度控制范圍_196°C 室溫；控溫精度±2°C，溫度平衡后O. 5h ；降溫速率0. f 10°C/min (非標(biāo)可達(dá)40°C/min)。銅及銅合金的高低溫復(fù)合處理工藝中熱處理是利用天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司生產(chǎn)的SX節(jié)能箱式電爐。電阻儀器為北京海淀三鑫測控新技術(shù)公司生產(chǎn)的TG感性負(fù)載直阻速測歐姆計(jì)。實(shí)施例1鉻鋯銅合金高低溫復(fù)合處理鉻錯銅合金為帶孔洞的圓柱形試樣，尺寸為23_Χ Φ 12. 65mm,所用合金元素成分如下表所示
權(quán)利要求
1.銅及銅合金高低溫復(fù)合降阻處理方法，其特征在于，包括熱處理和深冷處理，其中 所述熱處理工藝熱處理溫度為40(T65(TC，溫控誤差為±2°C ±10°C，時間為2 4小時； 所述深冷處理工藝深冷溫度為_190°C _150°C，溫控誤差為±2°C ±10°C，深冷時間為 4^8小時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅及銅合金高低溫復(fù)合降阻處理方法，其特征在于，所述熱處理時的升溫速度為5 — 20°C /min ;所述深冷處理時的降溫速度為5 10°C /min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的銅及銅合金高低溫復(fù)合降阻處理方法，其特征在于， 在具體實(shí)施時，選擇“冷熱冷熱”的循環(huán)處理模式，即首先將銅及銅合金進(jìn)行深冷處理，深冷后在空氣中自然升溫至室溫(即20—25°C)，然后將深冷處理后升至室溫的試樣進(jìn)行升溫?zé)崽幚恚瑹崽幚砗笤诳諝庵凶匀唤禍刂潦覝?即20—25°C)，再順序進(jìn)行深冷和熱處理，如此循環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的銅及銅合金高低溫復(fù)合降阻處理方法，其特征在于，在具體實(shí)施時，選擇“熱冷熱冷”的循環(huán)處理模式，即首先將銅及銅合金進(jìn)行熱處理，熱處理后在空氣中自然降溫至室溫(即20-25°C)，然后將熱處理后降至室溫的試樣進(jìn)行深冷處理，深冷后在空氣中自然升溫至室溫(即20— 25°C)，再順序進(jìn)行熱處理和深冷處理，如此循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅及銅合金高低溫復(fù)合降阻處理方法，其特征在于，所述銅合金為鉻錯銅合金、鈹銅合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅及銅合金高低溫復(fù)合降阻處理方法，其特征在于，所述鈹銅合金為 Cu-2Be-0. 3Ni。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅及銅合金高低溫復(fù)合降阻處理方法，其特征在于，所述鉻鋯銅合金的元素質(zhì)量百分含量為=Zr O. 05 O. 25wt%，Cr O. 5 1. 5wt%，F(xiàn)e ( O. 05wt%，其余 ^ O. 005wt%，其余為 Cu。
全文摘要
本發(fā)明公開了銅及銅合金的高低溫復(fù)合降阻處理方法，包括熱處理和冷處理，熱處理方法是通過固溶和時效實(shí)現(xiàn)降阻的目的，冷處理方法是通過細(xì)化晶粒，改善均勻性，使銅合金中的α、β相等分布更均勻，使材料的導(dǎo)電性能提高。本發(fā)明的方法在保持材料的原始成分和尺寸基礎(chǔ)上，通過調(diào)整微觀組織結(jié)構(gòu)，使銅合金的導(dǎo)電性能得到提高。該方法簡單，工藝易于操控，適合于工業(yè)化的推廣和使用。
文檔編號C22F1/08GK102994920SQ201210486430
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者羅震, 蔣俊亮, 李洋, 孟繁亮, 任吉剛 申請人:天津大學(xué)