一种极低氧无氧铜材料的制备方法与流程

本发明属于金属材料制备，具体涉及一种极低氧无氧铜材料的制备方法。

背景技术：

1、随着科学技术的不断进步，市场对铜材料的需求也随之增大。极低氧无氧铜材料具有较高的相对导电率≥99%，强度高，塑性好，电导率高，并广泛用于制作导电配件和电路板，等电子元器件及家用电器、电动工具、汽车、摩托车配套电机的换向器等。目前研究学者对该极低氧无氧铜材料进行了研究，无氧铜是一种高纯度材料，与普通铜材相比价格较高，加工工艺十分繁琐，生产成本较高。

2、因此，能否提供一种生产成本相对较低、性能优异的极低氧无氧铜材料及其制备工艺，提高导电率的同时，还能有良好的切削性、耐大气腐蚀性，实现其应用的扩展、满足市场需求，成为急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是解决上述技术问题，而提供一种极低氧无氧铜材料的制备方法，既能提供一种既能满足高导电率、加工性能好，又能够满足种生产成本相对较低、性能优异的极低氧无氧铜材料的制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种极低氧无氧铜材料的制备方法，包括以下步骤：

4、（1）前期炉体准备：t2铜炉1次，重量900kg，保温、拉铸完。

5、（2）原料预处理：采用纯度为99.99%以上的阴极铜，使用机械喷砂的方式去除氧化层，保持原料的干燥，并在60min以内投入熔炉，防止再次氧化。

6、（3）熔炼：将处理后的纯度为99.99%以上的阴极铜在60min以内加入熔炼炉中，在木炭覆盖剂覆盖保护下升温熔化；待阴极铜完全熔化后，阴极铜升温熔化至最后一片时，使用干燥处理后的木炭覆盖，厚度≥5cm，升温至1200±10℃，保温25min后去除木炭，使用三氧化二硼覆盖，厚度≥5cm。

7、（4）浇铸：以及1l/min的速度向浇铸溶液中通入99.999%干燥的n2进行保护并去除残余的氧气。浇铸前多次烘烤炉头和结晶器，控制铜液温度在1150~1160℃时，铜液以一定的流速采用重力连铸、定向冷却的方法。

8、（5）挤压：将步骤（4）所得的极低氧无氧铜铸锭放入感应加热炉中，加热至800±25℃，保温30min后，以40%的挤压速度进行水封挤压变形加工。

9、（6）酸洗和液压拉拔，对于步骤（5）所得挤压坯料进行15min的酸液浸泡，再使用高压清水洗去表面残余的酸液及其氧化物，然后进行液压拉拔，所述液压拉拔的拉拔模具金刚石涂层冷拉伸模具。

10、（7）将（6）拉拔变形后的型材进行校直、定尺和精抛；

11、所述极低氧无氧铜材料的元素组成按重量百分比计为：

12、氧（o）含量≤0.0003%;

13、cu余量；

14、所述挤压为采用反向挤压方式，挤压温度为800±25℃。水封挤压。

15、所述酸洗为将挤压后所得坯料置于浓度为15%~20%的硫酸槽内酸洗。

16、所述液压拉拔是在液压拉拔机进行，其设备规格为0.6mn。

17、所述液压拉拔模规格为φ5~φ55，材质：合金拉拔模或金刚石涂层拉拔模。

技术特征：

1.一种极低氧无氧铜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)前期炉体准备：t2铜洗炉1次，重量900kg，保温、拉铸完。(2)原料预处理：采用cu％≥99.99％的阴极铜，使用机械喷砂的方式去除氧化层，保持原料的干燥。(3)熔炼：将处理后的阴极铜在60min以内投入熔炼炉中，使用木炭覆盖剂覆盖保护下升温熔化；木炭厚度≥5cm，待阴极铜完全熔化后，升温至1200±10℃，保温25min后去除木炭，使用三氧化二硼覆盖，厚度≥5cm。 (4)浇铸：以及1l/min的速度向浇铸溶液中通入99.999％干燥的n2进行保护并去除残余的氧气。浇铸前多次烘烤炉头和结晶器，控制铜液温度在1150～1160℃时，铜液以一定的流速采用重力连铸、定向冷却的方法。(5)挤压：将步骤(4)所得的极低氧无氧铜铸锭放入感应加热炉中，加热至800±25℃，保温30min后，以40％的挤压速度进行水封挤压变形加工。(6)酸洗和液压拉拔，对于步骤(5)所得挤压坯料进行15min的酸液浸泡，再使用高压清水洗去表面残余的酸液及其氧化物，然后进行液压拉拔，所述液压拉拔的拉拔模具金刚石涂层冷拉伸模具。(7)将上述拉拔变形后的棒材进行校直、抛光和定尺，即得所需常温下，电导率≥100％iacs，氧含量≤3ppm的无氧铜材料。

2.根据权利要求1所述的极低氧无氧铜材料的制备方法，其特征在于；原料预处理需要对纯度不低于99.99％的阴极铜进行机械处理，去除其表面的氧化层，并在去除氧化层后保持原料的干燥，并在60min以内使用，防止再次氧化。

3.根据权利要求1所述的极低氧无氧铜材料的制备方法，其特征在于；步骤(3)中所述的覆盖剂为木炭、石墨磷片或者石墨粉中的一种或多种、以及三氧化二硼等。

4.根据权利要求1所述极低氧无氧铜材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的n2纯度≥99.999％，并保持干燥，并以1l/min的速度向溶液中通入，控制铜液温度在1150～1160℃。

技术总结本发明提供一种极低氧无氧铜材料的制备方法，步骤：（1）前期炉体准备：T2铜洗炉1次，洗炉重量900kg，保温、拉铸完。（2）原料预处理：采用纯度Cu%≥99.99%的阴极铜，采用机械喷砂的方式去除氧化层，并在60min以内投入熔炉。（3）熔炼：将阴极铜升温熔化至最后一片时，使用烘干后的木炭覆盖，厚度≥5cm，升温至1200±10℃，保温25min后去除木炭，使用三氧化二硼覆盖，厚度≥5cm。保温20min~30min后。以1L/min的速度向溶液中通入纯度为99.999%干燥的N2进行保护并除残余的氧气；（4）浇铸：控制温度在1150~1160℃时，采用重力连铸、定向冷却的方法，（5）热挤压成型；（6）酸洗及液压拉拔：（7）校直、定尺。即得所需常温下，电导率≥100%IACS，氧含量≤3ppm的无氧铜材料。技术研发人员：侯龙超受保护的技术使用者：侯龙超技术研发日：技术公布日：2024/11/4