一种铜铁合金丝材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种铜铁合金丝材及其制备方法，属于有色金属合金技术领域。采用成分均匀的中间合金为母料，母料成分为Fe 45～60％，Ni 0.20～0.35％，RE>0，Cu为余量；再以阴极铜和中间合金母料为原材料，经真空熔炼获得铸态合金锭，并进一步加工成铜铁合金丝材，该丝材中Fe为8.0～13.0％，余量为Cu及不可避免的杂质；制备的CuFe合金铸态和锻态时Fe与Cu固溶良好，Fe元素分布均匀、不偏析，具有良好的加工性。进一步加工成的丝材成品直径Ф0.05～0.1mm，抗拉强度≥440N/mm²；延伸率≥10％。该铜铁合金还具有优异的电磁屏蔽效果。

主权项

一种铜铁合金丝材的制备方法，其特征在于：按重量百分含量计，该丝材化学成分为：Fe为8.0～13.0％，余量为Cu及不可避免的杂质；该丝材的制备方法包括如下步骤：(1)原料准备及配料：将阴极铜和中间合金母料表面依次经酸洗、水洗和烘干处理，确保所有原料清洁，然后按所需比例准确称重；(2)真空熔炼：将阴极铜、中间合金母料装入坩埚内，送电熔化后精炼20‑30min，然后加入CaF₂，再次精炼20‑30min，再在炉内充入惰性气体Ar后开始带电浇铸，即获得铜铁合金铸锭；真空熔炼过程中：精炼温度控制在1200～1500℃，真空度≤2Pa；(3)合金铸锭车光：将铜铁合金铸锭表面在车床上车光；(4)热锻及锻后车光：在750Kg空气锤上自由锻造，电炉加热温度850～875℃，保温60～100分钟后，进行两镦两拔后锻至Ф42～50mm棒材；然后车光至Ф40～45mm棒材；(5)热轧制：电炉加热温度845～855℃，保温70～80分钟后，在Ф250×350孔型轧机上轧制至Ф10～15mm棒材；(6)冷加工及中间过程真空退火：将步骤(5)所得Ф10～15mm棒材依次进行盘圆、退火和冷拉拔处理，重复该过程3～5次，获得Ф1.2～2.0mm丝材后再进行退火处理，退火温度550～730℃；(7)微丝拉拔：真空退火后软态Ф1.2～2.0mm丝材进行多次拉拔处理，获得直径Ф0.05～0.1mm铜铁合金丝材；步骤(1)中，所述中间合金母料为条状铜铁中间合金，按重量百分含量计，该中间合金化学成分为：Fe 45～60％，Ni 0.20～0.35％，RE>0，Cu为余量；步骤(1)中，所述中间合金母料作为铁元素和部分铜元素的来源，所述阴极铜作为剩余部分铜元素的来源；所述中间合金母料的制备包括如下步骤：(a)原料准备：按重量百分含量计，原料中各元素百分含量为：Fe 45～60％，Ni 0.20～0.35％，RE 0.05～0.1％，Cu为余量；其中：RE为稀土元素La和Ce；(b)真空感应熔炼：按照原料中各元素比例配料，然后进行真空感应熔炼，熔炼过程中，真空度≤8Pa，精炼温度控制在1300～1550℃；浇铸获得合金铸锭；(c)铸锭铣面：用立式铣床去除铸锭表面2‑3mm厚的表层，其目的是除去杂质含量高的部分，同时利于后续加工；(d)热轧开坯：轧制温度1000～1015℃，保温90～100分钟，轧制6‑7个道次，热轧至10～12mm，然后冷加工至5～6mm；(e)热轧开坯后的板材进行清洗，清洗过程为：先用浓度30vol.％的硫酸洗去板材表面的氧化皮，再用清水将表面的残酸冲洗干净；清洗后剪切成所需规格的条状铜铁中间合金材料。