本發(fā)明涉及一種導電材料及其生產(chǎn)方法，尤其涉及一種大功率電機用導電銅合金材料及其生產(chǎn)方法。

背景技術：

高性能銅合金是目前電子信息技術、電工電力技術、通訊技術、交通運輸、航空航天、國防重大裝備等領域廣泛應用的新型結構功能材料。導電性是銅及銅合金最重要的一種特質(zhì)，這種特質(zhì)決定了銅及銅合金材料具有較高的性價比。因而，成為所有導電用途金屬材料中應用最廣泛的一類，其中大功率電機用導電銅合金型材產(chǎn)品在此類材料中占有重要的位置，普遍應用于交通運輸行業(yè)部門各種電機。近年來，我國軌道交通事業(yè)飛速發(fā)展，高速列車的運營速度已經(jīng)達到300km/h以上，高速列車、地鐵列車和輕軌列車用大功率牽引電機對導電銅合金的性能要求越來越高。

由于牽引電機的運行，轉子處于高速運轉狀態(tài)，隨著電機功率的提高和轉速的加快，轉子的發(fā)熱會越嚴重，所以做為轉子的部件之一的導電材料需要具有優(yōu)異的高溫抗軟化及抗氧化性能、穩(wěn)定的高溫性能和電性能。目前應用于高速轉子的導電材料主要有銅鉻鋯和H90Cr等，如ZL99101984.9、ZL201010181509.2、CN200710020296.3、CN201110380628.5、CN200710069551.3、CN201410710206.3等。但是銅鉻鋯材料在高溫條件下，容易出現(xiàn)中溫回火脆性現(xiàn)象，影響電機的使用壽命。而H90Cr材料的高溫、低溫條件下的強度均存在不足，不能完全滿足大功率牽引電機的要求。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的上述技術問題,本發(fā)明的目的是提供一種性能優(yōu)異、應用于大功率電機的導電材料及其生產(chǎn)方法。

為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種大功率電機用導電材料，按重量百分比計，由以下組分組成：

銅、鎘、鋯、銀、鋅、鈦、磷；

所述鎘0.10～0.9％、鋯0.02～0.30％、銀0.10～0.30％、鋅0.10～0.50％、鈦0.10～0.20％、磷0.02～0.05％；

所述雜質(zhì)含量不大于0.005％，所述氧含量不大于3ppm，所述鋯、銀、鋅、鈦、磷總和不大于1％；

所述大功率電機用導電材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：配料、真空熔煉、熱擠壓、固溶、冷加工和分級時效，所制備的大功率電機用導電材料的軟化溫度大于550℃，在360℃時，抗拉強度大于400MPa，延伸率大于15％；室溫時，抗拉強度大于550MPa，延伸率大于12％，導電率大于80％IACS。

所述的熔煉溫度為1350℃-1370℃，1300℃-1320℃時澆注鑄錠；在965-975℃溫度下進行熱擠壓，擠壓比大于90％；所述固溶溫度為980℃，固溶時間控制在1h；所述冷加工變形率為60％-70％；采用雙級時效，所述雙級時效工藝為：一級時效溫度450℃，時效時間5h和二級時效溫度475℃，時效時間3h。

本發(fā)明的大功率電機用導電材料具有高強度、高導電性、高軟化溫度、耐磨性等特點，室溫抗拉強度大于550MPa，延伸率大于12％，導電率大于80％IACS；360℃時，抗拉強度大于400MPa，延伸率大于15％，滿足大功率電機的使用要求。

本發(fā)明的高鐵牽引電機用導電材料包含銅、鎘、鋯、銀、鋅、鈦、磷等元素，通過合理的成分優(yōu)化，并經(jīng)過熱擠壓、固溶處理、雙級時效等工藝，發(fā)揮了各個元素的特點，獲得了優(yōu)異性能的材料。

本發(fā)明中的鋯、鎘通過時效析出強化提高材料的強度，同時還可以提高材料的軟化溫度，而對材料的導電性影響較小。通過銀固溶強化提高材料的強度和機械性能。鋅通過提高材料的耐磨性與強度。鈦可以提高銅的軟化溫度，對銅的加工性能沒有影響。

本發(fā)明大功率電機用導電材料的生產(chǎn)工藝簡單，成本較低。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。

本發(fā)明提供的一種大功率電機用導電材料，按重量百分比計，由以下組分組成：銅、鎘、鋯、銀、鋅、鈦、磷；

所述鎘0.30％、鋯0.10％、銀0.10％、鋅0.20％、鈦0.10％、磷0.02％；

所述雜質(zhì)含量不大于0.005％，所述氧含量不大于3ppm，所述鋯、銀、鋅、鈦、磷總和小于1％；

所述大功率電機用導電材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：配料、真空熔煉、熱擠壓、固溶、冷加工和分級時效，所制備的大功率電機用導電材料的軟化溫度大于580℃，在360℃時，抗拉強度450MPa，延伸率16％；室溫時，抗拉強度大于600MPa，延伸率15％，導電率81％IACS。

所述的熔煉溫度為1370℃，1320℃時澆注鑄錠；在970℃溫度下進行熱擠壓，擠壓比92％；所述固溶溫度為980℃，固溶時間控制在1h；所述冷加工變形率為70％；采用雙級時效，所述雙級時效工藝為：一級時效溫度450℃，時效時間5h和二級時效溫度475℃，時效時間3h。

本發(fā)明的高鐵牽引電機用導電材料包含銅、鎘、鋯、銀、鋅、鈦、磷等元素，通過合理的成分優(yōu)化，并經(jīng)過熱擠壓、固溶處理、雙級時效等工藝，發(fā)揮了各個元素的特點，獲得了優(yōu)異性能的材料。

上述實施例僅用于解釋說明本發(fā)明的發(fā)明構思，而非對本發(fā)明權利保護的限定，凡利用此構思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應落入本發(fā)明的保護范圍。