銅/鋼複合線材及其淬火製造方法
2023-05-26 13:42:36 3
專利名稱：：銅/鋼複合線材及其淬火製造方法
技術領域：
：本發明涉及一種細線、微細線多金屬複合線材及其製備方法，尤其是涉及一種"銅包鋼"的細線、微細線複合線材及其製造方法。技術背景目前，為代替純銅線，解決銅資源緊缺、成本高的缺陷，"細線、微細線多金屬複合線材"技術在不斷發展，尤其是關於銅包鋼的細線、微細線複合材料的相關介紹也很多，但純銅導體存在密度大，重量大，不易鋪設等缺陷；而代替材料碳鋼導體存在導電率較差，機械強度偏低，撓性差，焊接性能差，接觸電阻大等缺陷，因此，若要減輕導線重量，更多的節省銅材料，降低成本，代替材料重量百分比過大就會影響到複合材料最終的導電性能和綜合機械性能等，無法滿足性能要求，而若滿足性能要求，現有技術中包覆的銅層往往又較厚，銅的重量百分比仍然很大，仍然無法達到節省銅材料、降低成本的預期目的，因此，如何充分利用這些材料本身各自的優勢，將其有機的結合一直是困擾人們的難題。另一方面，製備複合線材的傳統觀點認為純銅不適用於淬火，淬火會使銅硬度提高，認為拉拔工序必須直接通過退火處理才能保證其抗拉性能和延展性等綜合機械性能，因此傳統的製造"多金屬複合線材"的方法普遍採用的是在拉拔工序後進行"退火處理"以保證其抗拉性能和具有較好的延展性等綜合機械性能，但現有技術中採用的"退火處理"工序無論如何設定處理條件，均無法獲得預期的較為理想的性能，最終的獲得的產品性能也不是很理想。
發明內容本發明的目的在於克服現有技術中存在的不足，提供一種重量輕、抗拉強度、導電性能、綜合機械性能均較為理想的細線、微細線多金屬複合線材。另一方面，本發明克服現有的製備方法中存在的技術偏見，提供一種增加了淬火處理的製備細線、微細線多金屬複合線材的方法，從而大大提高了細線、微細線多金屬複合線材的性能。本發明採用的技術方案如下本發明的細線、微細線多金屬複合線材由芯體和包覆層組成，芯體為碳鋼線材，包覆層為純度99.6%以上的銅帶，芯體和包覆層銅帶的界面通過冶金結合，其中包覆層銅帶的截面厚度為0.00310.1014mm，且包覆層的重量佔複合線材總重量的23.635.6%。優選的，包覆層的橫截面積佔複合線材總橫截面積的14.9015.12%。複合線材的電阻率為0.043100.05747Q/cm3。複合線材比重為為8.028.15g/cm3。複合線材抗拉強度為700760Mpa。更優選的，當複合線材為圓形線材時，其線徑為0.082.60mm。另一方面，本發明還提供了一種製備細線、微細線多金屬複合線材的方法，該方法包括如下步驟a、用機械或化工處理的方法，去除碳鋼線材芯體和純度為99.6%以上的銅帶包覆層表面的油脂和氧化鈍化層；b、將銅帶包覆層包覆在碳鋼線材芯體上製成複合坯料，其中包覆層的重量佔複合線材總重量的23.635.6%;c、拉拔定型，將複合坯料拉拔至所需直徑範圍形成複合線材，其中包覆層截面厚度為0.00310.1014mm;d、淬火處理，所述淬火處理過程中，複合線材通過處理液的移動速度為8002500m/min，冷卻速率為0.30.6°C/min;e、退火軟化處理，獲得最終產品。本發明的細線、微細線多金屬複合線材，通過合量的設定包覆層銅帶截面厚度和重量，將各種材料的優越性能有機的結合一起，解決了現有技術中的難題，從而獲得了一種較現有技術重量更輕的細線、微細線多金屬複合線材，在減輕複合線材重量的同時，又保證了其抗拉強度、導電性能、綜合機械性能均較為理想。另一方面，本發明克服現有的製備方法中存在的技術偏見，通過增加淬火處理這一工序，從而保證本發明的細線、微細線多金屬複合線材在減輕複合線材重量的前提下，仍然能夠保證了其抗拉強度、導電性能、綜合機械性能均較為理想，完全符合相關性能要求。圖1是本發明涉及的細線、微細線多金屬複合線材的橫截面示意圖。具體實施方式結合附圖l，本發明的細線、微細線多金屬複合線材由芯體l和包覆層銅帶2組成，其中芯體1是碳鋼線材芯體，包覆層2採用純度為99.6%以上的銅帶，芯體1和包覆層2的界面通過冶金結合，二者之間沒有其他夾層，其中包覆層2截面厚度為0.00310.1014mm，且包覆層2的重量佔複合線材總重量的23.635.6%，為了能充分說明本發明細線、微細線多金屬複合線材的優越性能及有益效果，表1列出的是本發明的細線、微細線多金屬複合線材的實施例1-20，實施例1-20中的包覆層2的厚度和重量百分比、相關參數及性能指標如表1所示表l:tableseeoriginaldocumentpage7從表l中可以看出，本發明的包覆層截面厚度僅為0.00310.1014mm，重量僅佔複合線材總重量的23.6~35.6%，包覆層的橫截面積與總橫截面積的百分比為14.9015.12%，線材比重為8.028.15g/cm3，大大地降低了細線、微細線多金屬複合線材比重，減輕了重量，同時採用本發明的線材，電阻率達到0.043100.05747mQ/cm3，抗拉強度達到700760Mpa，保證了其能具有較好的電阻率和較高的抗拉強度，並且綜合機械性能也得以保證，從而將各種材料的優越性能有機的結合一起，解決了現有技術中的難題。而其中，優選的，當複合線材為圓形線材時，其線徑為0.082.60mm。另一方面，為了獲得本發明性能較優的細線、微細線多金屬複合線材，本發明克服了傳統的製備方法存在的技術偏見，在拉拔定型後，增加了淬火處理這--歩驟，採用這種製造方法，不但未降低多金屬複合線材的性能指標，反而充分的發揮了各種材料的優越性能，保證了多金屬複合線材能達到最優的性能指標。下面，提供本發明的一個具體的製備方法的實施例實施例1:a、用機械或化工處理的方法，去除碳鋼線材芯體和純度為99.6%以上的銅帶包覆層表面的油脂和氧化鈍化層；b、將銅帶包覆層包覆在碳鋼線材芯體上製成複合坯料，其中包覆層的重量佔複合線材總重量的23.635.6%;c、拉拔定型，將複合坯料拉拔至所需直徑範圍形成複合線材，其中包覆層截面厚度為0.00310.1014mm;d、淬火處理，所述淬火處理過程中，複合線材通過處理液的移動速度為8002500m/min，冷卻速率為0.30.6°C/min;e、退火軟化處理，獲得最終產品。採用上述類似的製備方法，針對不同的包覆層的厚度和重量，本發明的複合線材通過淬火處理液的移動速度和冷卻速率分別如下表2所示表2:tableseeoriginaldocumentpage9本發明的細線、微細線多金屬複合線材通過合量的設定包覆層截面厚度和重量百分比，將各種材料的優越性有機的結合一起，但對於本領域技術人員來說，很容易推知，本發明的細線、微細線多金屬複合線材不僅包括圓形截面，還包括多種非圓形的異型線，如扁圓形、方形、長方形、扁菱形或橢圓形等等，而且對於通過變換具有相近性能的材料或方法以獲得類似的細線、微細線多金屬複合線材均不脫離本發明的精神，均落入本發明的保護範圍。權利要求1、一種細線、微細線多金屬複合線材，該複合線材由芯體(1)和包覆層(2)組成，所述芯體(1)為碳鋼線材，所述包覆層(2)為純度99.6％以上的銅帶，所述芯體(1)和包覆層(2)的界面通過冶金結合，其特徵在於所述包覆層(2)截面厚度為0.0031～0.1014mm，且所述包覆層(2)的重量佔複合線材總重量的23.6～35.6％。2、如權利要求1所述的細線、微細線多金屬複合線材，其特徵在於所述包覆層的橫截面積佔複合線材總橫截面積的14.9015.12%。3、如權利要求1所述的細線、微細線多金屬複合線材，其特徵在於所述複合線材的電阻率為0.043100.05747mQ/cm3。4、如權利要求1所述的細線、微細線多金屬複合線材，其特徵在於所述複合線材比重為8.028.15g/cm3。5、如權利要求1所述的細線、微細線多金屬複合線材，其特徵在於所述複合線材抗拉強度為700760Mpa。6、如權利要求1所述的細線、微細線多金屬複合線材，其特徵在於所述複合線材為圓形線材，其線徑為0.082.60mm。7、一種製造權利要求l-6任意一項所述的細線、微細線多金屬複合線材的方法，其特徵在於包括如下步驟a、用機械或化工處理的方法，去除碳鋼線材芯體(1)和純度為99.6%以上的銅帶包覆層(2)表面的油脂和氧化鈍化層；b、將銅帶包覆層(2)包覆在碳鋼線材芯體(1)上製成複合坯料，其中所述包覆層(2)的重量佔複合線材總重量的23.635.6%;c、拉拔定型，將複合坯料拉拔至所需直徑範圍形成複合線材，其中所述包覆層(2)截面厚度為0.00310.1014mm;d、淬火處理，所述淬火處理過程中，複合線材通過處理液的移動速度為8002500m/min，冷卻速率為0.30.6°C/min;e、退火軟化處理，獲得最終產品。全文摘要本發明涉及一種細線、微細線多金屬複合線材及其製備方法，該細線、微細線多金屬複合線材由芯體(1)和包覆層(2)組成，所述芯體(1)為碳鋼線材，所述包覆層(2)為純度99.6％以上的銅帶，所述芯體(1)和包覆層(2)的界面通過冶金結合，所述包覆層(2)截面厚度為0.0031～0.1014mm，且所述包覆層(2)的重量佔複合線材總重量的23.6～35.6％，同時還公開了一種增加了淬火處理的製造方法，採用本發明的技術方案，在減輕複合線材重量的同時，又保證了其抗拉強度、導電性能、綜合機械性能均較為理想。文檔編號H01B5/02GK101149998SQ20071015805公開日2008年3月26日申請日期2007年11月9日優先權日2007年11月9日發明者葛成林申請人:大連科爾奇新材料研發有限公司