一種超精密加工用銅合金線材及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及銅合金線材領域，具體涉及一種超精密加工用銅合金線材及其制備方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]電火花加工的原理是在一定介質中，基于工具和工件(正、負電極)質之間脈沖性火花放電的電腐蝕現象倆蝕除多余的金屬，從而達到對零件的尺寸、形狀及表面質量等預定的加工要求。電火花切割加工主要用于模具制造，在樣板、凸輪、成形刀具、精密細小零件和特殊材料的加工中也得到日益廣泛的應用。此外，在試制電機、電器等產品時，可直接用線切割加工某些零件，省去制造沖壓模具的時間，縮短試制周期。電火花切割加工具有加工余量小、加工精度高、生產周期短、加工成本低等突出優點。
[0004]對于電火花線切割加工用銅合金線材，理想的是其具有加工速度快，抗拉強度高、韌性強、導電好、價格低廉等特性。現有技術的慢走絲電火花線切割銅合金線材有黃銅絲、鍍鋅黃銅絲、鍍鋅銅絲等。現有技術中的慢走絲電火花線切割銅合金線材中，普遍采用表面鍍鋅來提高加工速度。但是當對零件加工的精度、光潔度要求較高時，比如精密模具、精密儀器的零部件、表面質量要求高的零件等，現有技術中的電火花切割銅合金線材的性能，難以同時兼顧速度和質量要求。
[0005]

【發明內容】

[0006]為解決上述問題，本發明提供了一種超精密加工用銅合金線材及其制備方法。
[0007]為實現上述目的，本發明采取的技術方案為:
一種超精密加工用銅合金線材及其制備方法，包括芯材和鍍層，所述芯材由以下重量份的原料制備而成:
銅23?45份、碳22?40份、鎢1?4份、銀L 2?4.4份、鉬4?11份、錫L3?
2.4份、鉻2.1?5.2份、釹1.2?4.4份、鈰3.3?3.5份、硼3?6份、磷3?6份、氧3?6份；
所述鍍層由以下重量份的原料制備而成:
銅35?60份、鋅30?60份、鎳3?6份、鉛5?8份、砷5?8份、錫1.3?2.4份、鋁1.3?2.4份、錳1?2份、鐵1?4份、硅1.3?2.4份。
[0008]進一步地，所述銅合金線材直徑為0.03mm?0.10mm。
[0009]進一步地，所述銅合金線材的拉伸速度為2100N/mm2。
[0010]進一步地，包括如下步驟:
S1:稱取銅23?45份、碳22?40份、鎢1?4份、銀1.2?4.4份、鉬4?11份、錫1.3?2.4份、鉻2.1?5.2份、釹1.2?4.4份、鈰3.3?3.5份、硼3?6份、磷3?6份、氧3?6份混合制得配料物I ;
稱取銅35?60份、鋅30?60份、鎳3?6份、鉛5?8份、砷5?8份、錫1.3?
2.4份、鋁1.3?2.4份、錳1?2份、鐵1?4份、硅1.3?2.4份混合制得配料物II ；S2:將步驟S1中的配料物I和配料物II分別投入煉爐進行熔煉，分別得到熔融的金屬液I和金屬液II ；
53、將步驟S2中所得金屬液I倒入到連鑄設備內，制備金屬合金線坯；再經冷卻拉伸和在線退火，制成直徑為0.2?0.3mm的銅合金線材；
54、在高溫下通過化學電鍍或低溫分子束外延法將步驟2中金屬液II在步驟3所制得的銅合金線材表層覆蓋厚度為5?44nm的鍍層；時間為2h ;
55、將步驟S4所得產品再進行連拉連退加工后熱處理得直徑為0.03mm?0.10mm的銅合金線材成品。
[0011]進一步地，所述步驟S2中的熔化溫度為1900?2500°C，保溫時間為2?4小時。
[0012]進一步地，所述步驟S3的連鑄溫度為1500?1800°C，冷卻水進水溫度為10?25°C，連鑄速度為 1500 ?1800mm/min。
[0013]進一步地，所述步驟S3中在線退火溫度為800?90°C，退火時間為10?40秒。
[0014]進一步地，由以下重量份的原料制備而成:銅23?55份、碳22?50份、鎢1?5份、銀1.2?5.4份、鉬4?15份、錫1.3?2.5份、鉻2.1?5.52份、釹1.2?5.4份、鈰3.3?5.5份、硼3?5份、磷3?5份、氧3?5份；所述鍍層由以下重量份的原料制備而成:銅35?50份、鋅30?50份、鎳3?5份、鉛5?9份、砷5?9份、錫1.3?2.9份、鋁1.3?2.5份、錳1?3份、鐵1?5份、硅1.3?2.5份。
[0015]本發明增加了采用鋼琴絲外面加鍍黃銅來制作，實現了銅合金線材的拉伸強度翻倍，高拉伸高強度高性能的切割，本制備方法步驟少，生產設備簡單，易于制得符合要求的產品，且易于實現規模化和自動化生產。
[0016]
【具體實施方式】
為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0017]本發明包括芯材和鍍層，所述芯材由以下重量份的原料制備而成:
銅23?45份、碳22?40份、鎢1?4份、銀L 2?4.4份、鉬4?11份、錫L3?2.4份、鉻2.1?5.2份、釹1.2?4.4份、鈰3.3?3.5份、硼3?6份、磷3?6份、氧3?6份；
所述鍍層由以下重量份的原料制備而成:
銅35?60份、鋅30?60份、鎳3?6份、鉛5?8份、砷5?8份、錫1.3?2.4份、鋁1.3?2.4份、錳1?2份、鐵1?4份、硅1.3?2.4份。
[0018]所述銅合金線材直徑為0.03mm?0.10mm。
[0019]所述銅合金線材的拉伸速度為2100N/mm2。
[0020]一種超精密加工用銅合金線材及其制備方法，包括如下步驟:
S1:稱取銅23?45份、碳22?40份、鎢1?4份、銀1.2?4.4份、鉬4?11份、錫1.3?2.4份、鉻2.1?5.2份、釹1.2?4.4份、鈰3.3?3.5份、硼3?6份、磷3?6份、氧3?6份混合制得配料物I ;
稱取銅35?60份、鋅30?60份、鎳3?6份、鉛5?8份、砷5?8份、錫1.3?
2.4份、鋁1.3?2.4份、錳1?2份、鐵1?4份、硅1.3?2.4份混合制得配料物II ；S2:將步驟S1中的配料物I和配料物II分別投入煉爐進行熔煉，分別得到熔融的金屬液I和金屬液II ；
53、將步驟S2中所得金屬液I倒入到連鑄設備內，制備金屬合金線坯；再經冷卻拉伸和在線退火，制成直徑為0.2?0.3mm的銅合金線材；
54、在高溫下通過化學電鍍或低溫分子束外延法將步驟2中金屬液II在步驟3所制得的銅合金線材表層覆蓋厚度為5?44nm的鍍層；時間為2h ;
55、將步驟S4所得產品再進行連拉連退加工后熱處理得直徑為0.03mm?0.10mm的銅合金線材成品。
[0021]所述步驟S2中的熔化溫度為1900?2500°C，保溫時間為2?4小時。
[0022]所述步驟S3的連鑄溫度為1500?1800°C，冷卻水進水溫度為10?25°C，連鑄速度為 1500 ?1800mm/min。
[0023]所述步驟S3中在線退火溫度為800?90°C，退火時間為10?40秒。
[0024]由以下重量份的原料制備而成:銅23?55份、碳22?50、鎢1?5份、銀1.2?
5.4份、鉬4?15份、錫1.3?2.5份、鉻2.1?5.52份、釹1.2?5.4份、鈰3.3?5.5份、硼3?5份、磷3?5份、氧3?5份；所述鍍層由以下重量份的原料制備而成:銅35?50份、鋅30?50份、鎳3?5份、鉛5?9份、砷5?9份、錫1.3?2.9份、鋁1.3?
2.5份、錳1?3份、鐵1?5份、硅1.3?2