阅读说明：本技术 一种金铜合金线材及其制备方法 (Gold-copper alloy wire and preparation method thereof ) 是由 张远望 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种金铜合金线材及其制备方法,该金铜合金线材含有40％～50％的铜、50％～60％的金、1％～5％的银；上述金铜合金线材的制备方法,包括以下步骤：第一步,按照需求进行成分配比,将原料熔化静置后采用引杆方法制备金铜合金杆材；第二步,对引铸后的合金杆材进行固溶时效热处理；第三步,将热处理后的铜杆依次通过大拉、中拉和小拉制备得到所需尺寸的线材：通过添加银元素,改善合金组织结构,提高合金材料的导电率及抗拉强度；采用的水平连铸可起到均匀化成分、增大合金铸杆的晶粒尺寸,提升材料的导电率；由于金属银的添加,可使材料表面形成氧化膜,这对材料表面抗氧化性能有很大的提高。(The invention discloses a gold-copper alloy wire and a preparation method thereof, wherein the gold-copper alloy wire contains 40-50% of copper, 50-60% of gold and 1-5% of silver; the preparation method of the gold-copper alloy wire rod comprises the following steps: firstly, mixing the components according to requirements, melting and standing the raw materials, and preparing a gold-copper alloy rod material by adopting a rod guiding method; secondly, carrying out solution aging heat treatment on the alloy rod after the casting; thirdly, sequentially carrying out large drawing, medium drawing and small drawing on the copper rod after heat treatment to obtain a wire rod with a required size: by adding silver element, the alloy structure is improved, and the conductivity and tensile strength of the alloy material are improved; the adopted horizontal continuous casting can homogenize the components, increase the grain size of the alloy cast rod and improve the conductivity of the material; due to the addition of the metallic silver, an oxide film can be formed on the surface of the material, which greatly improves the oxidation resistance of the surface of the material.)

一种金铜合金线材及其制备方法

技术领域

本发明涉及贵金属合金冶炼加工技术领域，具体涉及一种金铜合金线材及其制备方法。

背景技术

金铜合金由于具有优良的信号传输性能及良好的力学性能广泛应用于高端发烧音频线、航空航天及雷达等精密电子元器件中。然而金铜合金由于合金化后其电阻率大幅上升，大长度金铜合金线的使用不仅造成了信号端的电压降，而且会对能量的传输造成了极大的浪费。金和铜属于连续固溶合金，因此其形成的金铜合金的硬度和强度性能并不理想，此外由于铜长期暴露于空气中表面易于氧化形成疏松的氧化铜，这对金铜合金的信号传输极为不利。

现有专利(CN106591620A)公开了一种铜金合金材料及铜金合金导线，该专利

发明内容

中的技术效果说明该铜金合金具有很好的导电性能，由于合金元素的加入，破坏了原有金属的点阵结构，而且增加了组织界面电阻，因此合金后的导体，其电阻一定是升高的，因此，需要通过改变金铜合金及其制备方法，提高其导电率、抗拉强度及改善抗氧化性能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种金铜合金线材及其制备方法。

本发明解决上述问题的技术方案为：一种金铜合金线材，该金铜合金线材含有40％～50％的铜、50％～60％的金、1％～5％的银。

一种金铜合金线材的制备方法，包括以下步骤：

第一步，按照需求进行成分配比，将原料熔化静置后采用引杆方法制备金铜合金杆材：所述原料包括40％～50％的铜、50％～60％的金、1％～5％的银，所述的静置时间不低于20min；

第二步，对引铸后的合金杆材进行固溶时效热处理：在惰性气氛下，对引铸后的合金杆材进行固溶时效热处理，固溶处理将合金铸杆加热到单相区，保温，然后快速冷却，所述的时效处理将合金经固溶处理后，少量的添加元素银固溶到金铜基体中，通过时效处理，银元素主要溶解到金中，并从铜相中析出，并在铜基体中形成弥散分布的合金相，随炉冷却；

第三步，将热处理后的铜杆依次通过大拉、中拉和小拉制备得到所需尺寸的线材；

第四步，最终线材在惰性气氛下经过退火处理后得到成品金铜合金线材。

优选的，在第一步中，添加的金的形状为颗粒状，其颗粒尺寸范围为不超过10mm。

优选的，在第一步中，添加的铜为4N无氧铜，金、铜、银纯度均不低于99.99％。

优选的，在第一步所述的引杆方法采用水平引铸，引杆速度为100～150 mm/min，引杆温度为1155-1165℃。

优选的，在第二步中，所述惰性气体为氩气。

优选的，在第二步的固溶处理中，固溶温度为600～760℃，保温时间为4h。

优选的，时效处理的冷却方式为自然冷却。

优选的，在第二步的时效处理中，时效温度为350～420℃，保温时间为2h。

本发明具有有益效果：

本发明提供了一种金铜合金线材及其制备方法，通过添加银元素，改善合金组织结构，配合热处理工艺实现原本连续固溶的金铜组织出现析出相，该析出相的均匀析出分布及后续拉丝过程中的严重塑性变形可在一定程度上提高合金材料的导电率及抗拉强度。本发明采用的水平连铸可起到均匀化成分、增大合金铸杆的晶粒尺寸，这对材料的导电率有适当提升。此外，由于金属银的添加，可使材料表面形成氧化膜，这对材料表面抗氧化性能有很大的提高。

附图说明

图1为本发明制备的金铜合金线材的金相组织。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例1：

一种金铜合金线材，该金铜合金线材含有41％的铜、57％的金、2％的银。

上述金铜合金线材的制备方法，包括以下步骤：

第一步，按照需求进行成分配比，将原料熔化静置后采用引杆方法制备金铜合金杆材：所述原料包括41％的铜、57％的金、2％的银，添加的金的形状为颗粒状，其颗粒尺寸范围为不超过10mm，添加的铜为4N无氧铜，金、铜、银纯度均不低于99.99％，所述的静置时间30min，所述的引杆方法采用水平引铸，引杆速度为100mm/min，引杆温度为1160℃；

第二步，对引铸后的合金杆材进行固溶时效热处理：在Ar气下，对引铸后的合金杆材进行固溶时效热处理，固溶处理是指将合金铸杆加热到单相区，保温，然后快速冷却，固溶温度为620℃，保温时间为4h，所述的时效处理是指合金经固溶处理后，少量的添加元素银固溶到金铜基体中，通过时效处理，银元素主要溶解到金中，并从铜相中析出，通过时效处理工艺，可提高金铜合金的导电率，并在铜基体中形成弥散分布的合金相从而提高材料的强度和硬度，时效温度为380℃，保温时间为2h，随炉冷却，时效处理的冷却方式为自然冷却；

第三步，将热处理后的铜杆依次通过大拉、中拉和小拉制备得到所需尺寸的线材：铜杆每次经过拉丝模具时，其变形率为8％，经过大拉、中拉、小拉后所得线材直径为0.1024mm；

第四步，最终线材在惰性气氛下经过退火处理后得到成品金铜合金线材，线材经过退火处理其延伸率为12％。

实施例2：

一种金铜合金线材，该金铜合金线材含有45％的铜、51％的金、4％的银。

上述金铜合金线材的制备方法，包括以下步骤：

第一步，按照需求进行成分配比，将原料熔化静置后采用引杆方法制备金铜合金杆材：所述原料包括45％的铜、51％的金、4％的银，添加的金的形状为颗粒状，其颗粒尺寸范围为不超过10mm，添加的铜为4N无氧铜，金、铜、银纯度均不低于99.99％，所述的静置时间40min，所述的引杆方法采用水平引铸，引杆速度为150mm/min，引杆温度为1160℃；

第二步，对引铸后的合金杆材进行固溶时效热处理：在氩气下，对引铸后的合金杆材进行固溶时效热处理，固溶处理是指将合金铸杆加热到单相区，保温，然后快速冷却，固溶温度为640℃，保温时间为4h，所述的时效处理是指合金经固溶处理后，少量的添加元素银固溶到金铜基体中，通过时效处理，银元素主要溶解到金中，并从铜相中析出，通过时效处理工艺，可提高金铜合金的导电率，并在铜基体中形成弥散分布的合金相从而提高材料的强度和硬度，时效温度为400℃，保温时间为2h，随炉冷却，时效处理的冷却方式为自然冷却；

第三步，将热处理后的铜杆依次通过大拉、中拉和小拉制备得到所需尺寸的线材：铜杆每次经过拉丝模具时，其变形率为8％，经过大拉、中拉、小拉后所得线材直径为0.305mm；

第四步，最终线材在惰性气氛下经过退火处理后得到成品金铜合金线材，线材经过退火处理其延伸率为14％。

将实施例1和实施例2所制备的金铜合金线材的抗拉强度、电导率及延伸率进行测试，结果如表1所示：

表1

测试项目	实施例1	实施例2
			抗拉强度(MPa)	377	352
电导率(％IACS)	27	30
			延伸率(％)	12	14

本发明通过添加银元素，改善合金组织结构，配合热处理工艺实现原本连续固溶的金铜组织出现析出相，该析出相的均匀析出分布及后续拉丝过程中的严重塑性变形可在一定程度上提高合金材料的导电率及抗拉强度。本发明采用的水平连铸可起到均匀化成分、增大合金铸杆的晶粒尺寸，这对材料的导电率有适当提升。此外，由于金属银的添加，可使材料表面形成氧化膜，这对材料表面抗氧化性能有很大的提高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。