一种电机设备用的铜合金材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种金属合金材料及其制备方法，尤其涉及一种电机设备用的铜合金材料及其制备方法。


背景技术：

2.铜及铜合金具有优良的物理、化学、力学和工艺性能特性，在电线电缆、电气仪表、 化工、航空航天和机械加工等领域得到广泛应用。近年来，因其高强度、高导电、高导热及价 格低廉等优点，铜合金己逐步替代铬铂合金及feni42合金，成为电气线路引线框架的主要 材料。但是，铜合金的强度和导电性往往相互抑制，如何既获得高强度又具有高导电性的铜 合金材料是当前研究的热点问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种电机设备用的铜合金材料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
4.本发明的技术方案是：一种电机设备用的铜合金材料，所述的铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有：5%-15%的铁材，3%-10%的镁材，1%-3%的镍材，1%-3%的锰材，其余为铜材。
5.优选地，所述的铜材所占的重量百分比为90%。
6.优选地，所述的铁材所占的重量百分比为5%。
7.优选地，所述的镁材所占的重量百分比为3%。
8.优选地，所述的锰材所占的重量百分比为1%。
9.一种电机设备用的铜合金材料的制备方法，包括如下步骤：s1磨粉，将铜材、铁材、镁材、镍材和锰材依次投入球磨机中分别进行球磨，得到铜粉、铁粉、镁粉、镍粉和锰粉；s2熔炼，将球磨后的镁粉、铜粉、锰粉、镍粉和铁粉按顺序先后加入熔炼炉内，熔炼得到铜合金材料熔体；s3浇铸，将铜合金材料熔体浇铸进预先准备的模具中，铸造成锭；s4轧制，利用热轧机对铜合金材料进行轧制；s5退火，将轧制后的铜合金材料送入退火炉内，去除铜合金材料的应力，退火温度控制在600℃-700℃，退火后采用风冷对铜合金材料进行冷却降温；s6铣面，利用铣床对降温后的铜合金材料进行铣面打磨，得到成品。
10.优选地，所述的步骤s1中的铜粉、铁粉、镁粉、镍粉和锰粉为纳米级粉，粉粒的粒径为10-15nm。
11.优选地，所述的步骤s2中熔炼炉的温度逐渐升高，投入镁粉后温度控制在700-800℃，投入铜粉后温度控制在1000-1100℃，投入锰粉后温度控制在1200-1250℃，投入镍粉后温度控制在1400-1450℃，投入铁粉后温度控制在1500-1550℃。
12.优选地，所述的步骤s4中共进行三次轧制，轧制的温度控制在800-1000℃。
13.本发明的有益效果是：原料成本较低，制备方法较为简单，满足工厂生产实际工况 要求，可以顺利制备出高强度、高导电性的新型铜合金材料，从而满足现代工业对铜合金高 强度高导电性等高性能的要求。
具体实施方式
14.实施例1一种电机设备用的铜合金材料，所述的铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有：5%的铁材，3%的镁材，1%的镍材，1%的锰材，其余为铜材。
15.所述的铜材所占的重量百分比为90%。
16.一种电机设备用的铜合金材料的制备方法，包括如下步骤：s1磨粉，将铜材、铁材、镁材、镍材和锰材依次投入球磨机中分别进行球磨，得到铜粉、铁粉、镁粉、镍粉和锰粉；s2熔炼，将球磨后的镁粉、铜粉、锰粉、镍粉和铁粉按顺序先后加入熔炼炉内，熔炼得到铜合金材料熔体；s3浇铸，将铜合金材料熔体浇铸进预先准备的模具中，铸造成锭；s4轧制，利用热轧机对铜合金材料进行轧制；s5退火，将轧制后的铜合金材料送入退火炉内，去除铜合金材料的应力，退火温度控制在600℃，退火后采用风冷对铜合金材料进行冷却降温；s6铣面，利用铣床对降温后的铜合金材料进行铣面打磨，得到成品。
17.所述的步骤s1中的铜粉、铁粉、镁粉、镍粉和锰粉为纳米级粉，粉粒的粒径为10nm。
18.所述的步骤s2中熔炼炉的温度逐渐升高，投入镁粉后温度控制在700℃，投入铜粉后温度控制在1000℃，投入锰粉后温度控制在1200℃，投入镍粉后温度控制在1400℃，投入铁粉后温度控制在1500℃。
19.所述的步骤s4中共进行三次轧制，三次轧制的温度控制为800℃、820℃、850℃。
20.实施例2一种电机设备用的铜合金材料，所述的铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有：8%的铁材，8%的镁材，2%的镍材，2%的锰材，其余为铜材。
21.所述的铜材所占的重量百分比为80%。
22.一种电机设备用的铜合金材料的制备方法，包括如下步骤：s1磨粉，将铜材、铁材、镁材、镍材和锰材依次投入球磨机中分别进行球磨，得到铜粉、铁粉、镁粉、镍粉和锰粉；s2熔炼，将球磨后的镁粉、铜粉、锰粉、镍粉和铁粉按顺序先后加入熔炼炉内，熔炼得到铜合金材料熔体；s3浇铸，将铜合金材料熔体浇铸进预先准备的模具中，铸造成锭；s4轧制，利用热轧机对铜合金材料进行轧制；s5退火，将轧制后的铜合金材料送入退火炉内，去除铜合金材料的应力，退火温度控制在700℃，退火后采用风冷对铜合金材料进行冷却降温；s6铣面，利用铣床对降温后的铜合金材料进行铣面打磨，得到成品。
23.所述的步骤s1中的铜粉、铁粉、镁粉、镍粉和锰粉为纳米级粉，粉粒的粒径为12nm。
24.所述的步骤s2中熔炼炉的温度逐渐升高，投入镁粉后温度控制在800℃，投入铜粉后温度控制在1100℃，投入锰粉后温度控制在1250℃，投入镍粉后温度控制在1450℃，投入铁粉后温度控制在1550℃。
25.所述的步骤s4中共进行三次轧制，三次轧制的温度控制为900℃、930℃、950℃。
26.实施例3一种电机设备用的铜合金材料，所述的铜合金材料的成份组成按重量百分比包括有：13%的铁材，4%的镁材，2%的镍材，1%的锰材，其余为铜材。
27.所述的铜材所占的重量百分比为80%。
28.一种电机设备用的铜合金材料的制备方法，包括如下步骤：s1磨粉，将铜材、铁材、镁材、镍材和锰材依次投入球磨机中分别进行球磨，得到铜粉、铁粉、镁粉、镍粉和锰粉；s2熔炼，将球磨后的镁粉、铜粉、锰粉、镍粉和铁粉按顺序先后加入熔炼炉内，熔炼得到铜合金材料熔体；s3浇铸，将铜合金材料熔体浇铸进预先准备的模具中，铸造成锭；s4轧制，利用热轧机对铜合金材料进行轧制；s5退火，将轧制后的铜合金材料送入退火炉内，去除铜合金材料的应力，退火温度控制在650℃，退火后采用风冷对铜合金材料进行冷却降温；s6铣面，利用铣床对降温后的铜合金材料进行铣面打磨，得到成品。
29.所述的步骤s1中的铜粉、铁粉、镁粉、镍粉和锰粉为纳米级粉，粉粒的粒径为14nm。
30.所述的步骤s2中熔炼炉的温度逐渐升高，投入镁粉后温度控制在800℃，投入铜粉后温度控制在1080℃，投入锰粉后温度控制在1250℃，投入镍粉后温度控制在1450℃，投入铁粉后温度控制在1550℃。
31.所述的步骤s4中共进行三次轧制，三次轧制的温度控制在800℃、900℃、1000℃。
32.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。