一种超高强高导电性铜合金及其制备方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810137981.2
(22)申请日 2018.02.10
(71)申请人 中南大学
地址 410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南
路932号
(72)发明人 李周　肖柱　黄嘉震　龚深　
邱文婷　
(74)专利代理机构 长沙永星专利商标事务所
(普通合伙) 43001
代理人 周咏
(51)Int.Cl.
C22C 9/06(2006.01)
C22C 1/02(2006.01)
C22F 1/08(2006.01)
H01B 1/02(2006.01)
(54)发明名称
一种超高强高导电性铜合金及其制备方法
(57)摘要
本发明公开了一种超高强高导电性铜合金，
由以下成分按重量百分比组成：Ni 4.6～6.0％、
Co 1.0～2.0％、Si 1.0～2.0％、Mg 0.05～
0.4％、Sr 0.01～0.1％，Nb0.01～0.1％，余量为
Cu，各成分的质量百分比之和为100％。

所述铜合
金的制备方法包括熔炼-铸造-均匀化-热轧-固
溶-组合形变热处理几个步骤。

本发明的铜合金
采用了环保、易添加、不易烧损的元素代替易烧
损元素Be，通过合金元素成分设计析出第二相粒
子阻碍位错运动，同时减少基体中固溶的元素；
采用特殊的双级热轧固溶处理工艺，使组织更加
的均匀，促进粗大析出相回溶，为后续形变热处
理提供组织准备；通过组合形变热处理，促进纳
米强化相的析出，使得该体系合金具有优良的力
学性能和导电能力，得到的铜合金力学性能优
异，
电导率高。

权利要求书1页 说明书8页 附图3页CN 108149062 A 2018.06.12
C N 108149062
A
1.一种超高强高导电性铜合金，其特征在于，由以下组分按重量百分比组成：Ni 4.6～6.0％、Co 1.0～
2.0％、Si 1.0～2.0％、Mg 0.05～0.4％、Sr 0.01～0.1％，Nb 0.01～0.1％，余量为Cu，各成分的质量百分比之和为100％。

2.根据权利要求1所述的超高强高导电性铜合金，其特征在于，所述超高强高导电性铜合金由以下组分按重量百分比组成：Ni 4.6～5.0wt％、Co 1.0～1.2wt％、Si 1.0～
1.4wt％、Mg 0.1～0.15wt％、Sr 0.01～0.05wt％，Nb 0.01～0.05wt％，余量为Cu，各成分的质量百分比之和为100％。

3.一种根据权利要求1或2所述超高强高导电性铜合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)熔炼：根据铜合金的组分进行配料，混合后放入感应熔炼炉中，加入覆盖剂在大气氛围下进行熔炼，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌，熔炼完成并除渣后，得到铜合金溶液；
(2)铸造：将铜合金溶液在设定温度下进行铸造，空冷后得到铜合金铸锭；
(3)均匀化：将铜合金铸锭在保护气氛下进行均匀化退火处理，得到均匀化的铸锭；
(4)双级热轧固溶处理：将均匀化后的铸锭加热至一次热轧温度，进行一次热轧，将一次热轧板加热至一次固溶温度，在保护气氛下进行一次固溶处理，之后随炉降温至二次热轧温度，进行二次热轧，将二次热轧板加热至二次固溶温度，在保护气氛下进行二次固溶处理，水淬，得到固溶后的铜合金板材；
(5)组合形变热处理：将固溶后的铜合金板材进行初次冷轧，接着在保护气氛下进行主时效处理，再接着进行二次冷轧，然后在保护气氛下进行二级时效处理，得到超高强高导电性铜合金。

4.根据权利要求3所述的超高强高导电性铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤
(1)中，熔炼温度为1300～1350℃。

5.根据权利要求3所述的超高强高导电性铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤
(1)中，覆盖剂为冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的混合物，所述冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的质量比为(10％～15％):(15％～25％):(10％～20％):(50％～65％)。

6.根据权利要求3所述的超高强高导电性铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤
(2)中，铸造温度为1230～1280℃。

7.根据权利要求3所述的超高强高导电性铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤
(3)中，均匀化退火处理温度为900～980℃，均匀化退火处理时间为2～8h。

8.根据权利要求3所述的超高强高导电性铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤
(4)中，一次热轧变形量为50～90％，二次热轧变形量为40～70％。

9.根据权利要求3所述的超高强高导电性铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤
(4)中，一次热轧温度为820～900℃，一次固溶处理温度为950～1000℃，一次固溶处理时间为4～8h，二次热轧温度为800～880℃，二次固溶处理温度为920～980℃，二次固溶处理时间为2～4h。

10.根据权利要求3所述的超高强高导电性铜合金的制备方法，其特征在于，所述步骤
(5)中，主时效处理温度为400～500℃，主时效处理时间为1～2.5h，二级时效处理温度为400～500℃，二级时效处理时间为5～40min；所述初次冷轧变形量为40～70％；二次冷轧变形量为50～80％。

权　利　要　求　书1/1页CN 108149062 A
一种超高强高导电性铜合金及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于铜合金加工技术领域，具体涉及一种超高强高导电性铜合金及其制备方法。

背景技术
[0002]铍铜合金是典型的时效强化铜合金，是一种较为理想的超高强高导铜合金，抗拉强度可达到1000MPa以上，且具有高的弹性模量和导电性能，耐磨耐蚀及抗高温应力松弛等性能优异。

普遍应用于电子工业中的继电器、电位器、开关触片、弹性敏感元件以及高载荷、强腐蚀环境下使用的轴承、轴套、轴瓦、高压油泵等耐磨器件，随着现代科学技术和工业的快速发展，铜合金的使用环境越来越趋于复杂化，对铜合金的性能提出了更高的要求。

铍青铜在非真空条件下进行熔炼时，铍元素挥发性强且易被氧化，铍的氧化物和粉尘会对人体产生危害，甚至具有强致癌性，并会对环境产生较为严重的污染。

因此，世界各国都在寻找和研制性能上与铍铜合金相当甚至更优，且环保无害的铜基合金，用以替代铍青铜。

[0003]专利CN 106987738A公开了一种Cu-Ni-Si-Co-Ti-RE铜合金及其制备方法，其成分按重量百分比含有：0.5％～2.0％的Ni，0.2％～0.9％的Si，0.5％～2.0％的Co，0.1％～0.5％的Ti，0.05％～0.2％的RE，其余为Cu，其中RE为Ce、La和Y中的一种或几种，电导率为45％～55％IACS，但强度低于1000MPa，制备过程需要经过熔铸、热轧、喷淋处理、铣面、粗轧、钟罩退火、中轧、光亮退火、精轧留底、光亮退火、精轧、钟罩退火工序，其制备方法复杂，生产周期长。

[0004]专利CN 101541987B公开了一种Cu-Ni-Si-Co系铜合金及其制造方法，其成分按重量百分比含有：1.0％～2.5％的Ni，0.3％～1.2％的Si，0.5％～2.5％的Co，剩余部分由Cu 及不可避免的杂质构成，该铜合金达到了44％IACS电导率，但是合金强度只能达到850MPa，不能满足特定工艺对超高强度的需求。

[0005]专利CN 107090553A公开了一种Cu-Ni-Co-V-Cr-Mo-Zn-Mn-Ti合金，其成分按重量百分比含有：4.8％～7.6％的Ni，2.3％～5.7％的V，1.7％～2.2％的Cr，3.5％～5.7％的Mo，1.5％～2.3％的Zn，1.2％～2.3％的Mn，0.7％～2.5％的Ti，其中Co含量仅有0.05％～0.10％，余量为Cu，该铜合金强度达到了1300MPa，但电导率只有10％IACS。

发明内容
[0006]本发明的目的在于提供一种高强度、高导电性、生产成本低、易于工业化的铜合金及其制备方法。

[0007]本发明提供的这种超高强高导电性铜合金，由以下组分按重量百分比组成：Ni 4.6～6.0％、Co 1.0～2.0％、Si 1.0～2.0％、Mg 0.05～0.4％、Sr 0.01～0.1％，Nb0.01～0.1％，余量为Cu，各成分的质量百分比之和为100％。

[0008]作为优选，发明人通过大量试验证明在以下范围内铜合金的性能更好，所述超高强高导电性铜合金由以下组分按重量百分比组成：Ni 4.6～5.0wt％、Co1.0～1.2wt％、Si
1.0～1.4wt％、Mg 0.1～0.15wt％、Sr 0.01～0.05wt％，Nb 0.01～0.05wt％，余量为Cu，各成分的质量百分比之和为100％。

[0009]作为一个总的发明构思，本发明还提供了所述超高强高导电性铜合金的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)熔炼：根据铜合金的组分进行配料，混合后放入感应熔炼炉中，加入覆盖剂在大气氛围下进行熔炼，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，接着进行机械搅拌，熔炼完成并除渣后，得到铜合金溶液；
[0011](2)铸造：将铜合金溶液在设定温度下进行铸造，空冷后得到铜合金铸锭；[0012](3)均匀化：将铜合金铸锭在保护气氛下进行均匀化退火处理，得到均匀化的铸锭；
[0013](4)双级热轧固溶处理：将均匀化后的铸锭加热至一次热轧温度，进行一次热轧，将一次热轧板加热至一次固溶温度，在保护气氛下进行一次固溶处理，之后随炉降温至二次热轧温度，进行二次热轧，将二次热轧板加热至二次固溶温度，在保护气氛下进行二次固溶处理，水淬，得到固溶后的铜合金板材；
[0014](5)组合形变热处理：将固溶后的铜合金板材进行初次冷轧，接着在保护气氛下进行主时效处理，再接着进行二次冷轧，然后在保护气氛下进行二级时效处理，得到超高强高导电性铜合金。

[0015]优选的，所述步骤(1)中，熔炼温度为1300～1350℃。

[0016]优选的，所述步骤(1)中，覆盖剂为冰晶石(Na3AlF6)、工业纯碱、萤石(CaF2)和木炭的混合物，所述冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的质量比为(10％～15％):(15％～25％): (10％～20％)：(50％～65％)。

[0017]优选的，所述步骤(2)中，铸造温度为1230～1280℃，所述空冷为随炉冷却至室温。

[0018]优选的，所述步骤(3)中，均匀化退火处理温度为900～980℃，均匀化退火处理时间为2～8h。

[0019]优选的，所述步骤(4)中，一次热轧变形量为50～90％，二次热轧变形量为40～70％。

[0020]优选的，所述步骤(4)中，一次热轧温度为820～900℃，一次固溶处理温度为950～1000℃，一次固溶处理时间为4～8h，二次热轧温度为800～880℃，二次固溶处理温度为920～980℃，二次固溶处理时间为2～4h。

[0021]优选的，所述步骤(5)中，主时效处理温度为400～500℃，主时效处理时间为1～2.5h，二级时效处理温度为400～500℃，二级时效处理时间为5～40min。

[0022]优选的，所述步骤(5)中，初次冷轧变形量为40～70％，二次冷轧变形量为50～80％。

[0023]优选的，所述保护气氛为氮气、氩气中的一种。

[0024]本发明的原理：本发明的超高强高导电性铜合金中添加镁、锶、铌元素，镁、锶元素可与在晶界偏聚的杂质元素形成化合物，提高了晶界强度，在电导率未明显降低的前提，有效的提高了合金的力学性能，而铌的加入可提高高强铜合金的塑性；采用双级热轧固溶处理，使得组织更均匀，为后续时效处理提供组织准备，然后进行组合形变热处理，可促进合金元素充分析出，提高了析出相的密度和减小析出相的尺寸，使析出组织更加细小，更加均
匀，本发明专利提供的铜合金在达到1100MPa超高强度的基础上，电导率可保持32％IACS以上，兼顾了强度与电导率的需求，并且所采用的原料都是环保，廉价的元素，可以在大气环境下进行生产，能适应大规模工业化生产的需求。

[0025]与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：
[0026](1)本发明采用的合金元素属于常见金属元素，避免了Be元素容易烧损的特点，在大气气氛下熔炼时烧损易控制，收得率均超过80％，因而无需采用真空熔炼；而且多种微量合金元素的添加减少了树枝晶的形成，促进了时效析出，缩短了热处理时间，节省了能源消耗，降低了生产成本。

[0027](2)本发明中镁、锶、铌元素的添加，净化了合金基体，镁、锶、铌元素可与在晶界偏聚的杂质元素形成化合物提高了晶界强度，而且其可促进其他合金元素普遍析出，提高了析出相的密度和减小析出相的尺寸，在电导率未明显降低的前提，有效的提高了合金的力学性能。

[0028](3)本发明利用环保的元素Ni、Co、Si、Mg进行熔炼，避免了铍铜中含毒性的Be元素带来的环境影响，利用纳米级析出的Co2Si、Ni2Si钉扎位错的运动，提高合金的力学性能，同时从基体中析出的合金元素减少了基体对电子的散射，使得电导率得到提高。

[0029](4)本发明采用特殊的双级热轧固溶处理工艺，一次热轧使合金获得热加工组织，二次热轧后使动态再结晶组织更加的均匀，有效的破碎的熔铸过程中粗大的析出相，两次固溶处理促进粗大析出相回溶基体，可使得合金的导电率得到了显著的提升(3-4％IACS)。

[0030](5)本发明通过组合形变热处理方式，在牺牲了极小电导率的情况下极大提升合金的力学性能，得到的铜合金性能为抗拉强度达到1100MPa，硬度为319～332HV，延伸率为3.0～3.4％，电导率32.1～33.4％IACS。

附图说明
[0031]图1为本发明制备超高强高导电性铜合金的工艺流程。

[0032]图2为实施例1中固溶后的铜合金板材微观组织图。

[0033]图3为实施例1中480℃二级时效15min后的析出相。

[0034]图4为对比例2和实施例2中铜合金时效处理过程中电导率和硬度变化曲线。

[0035]图5为实施例3中合金组合形变热处理后试样断口形貌。

具体实施方式
[0036]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

[0037]图1为本发明工艺流程图，本发明的工艺是在成分组成为Ni 4.6～6.0wt％、Co 1.0～2.0wt％、Si 1.0～2.0wt％、Mg 0.05～0.4wt％、Sr 0.01～0.1wt％，Nb 0.01～0.1wt％，余量为Cu进行配料，接着在大气氛围下进行熔炼，再接着进行铸造和均匀化处理，并通过热轧得到铜合金板材，然后通过固溶和组合形变热处理，最终得到超高强高导电性
铜合金样件。

[0038]实施例1
[0039](1)按照合金组成成分为Ni5.0wt％、Co 1.5wt％、Si 1.2wt％、Mg 0.14wt％、Sr 0.05wt％，Nb 0.05wt％，余量为Cu进行配料，并加入覆盖剂(冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的质量比为15％:20％:15％:50％)，混合均匀后放入感应熔炼炉，接着在大气氛围和1300℃的温度条件下，进行熔炼，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，并进行机械搅拌，熔炼完成并除渣后，得到成分均匀稳定的铜合金熔体，合金收得率为86％；
[0040](2)铜合金熔体在温度为1280℃的条件下进行铸造，然后在空气中冷却；[0041](3)在氮气气氛下，控制温度为920℃，进行均匀化退火处理4h，得到均匀化的铜合金铸锭；
[0042](4)将均匀化的铜合金铸锭在普通二辊轧机上进行热轧，在880℃下进行一次热轧，第一道次的热轧变形量为60％，将一次热轧板加热至950℃，在氮气气氛下进行一次固溶处理6h，之后随炉降温至840℃下进行二次热轧，第二道次的热轧变形量变形量为50％，然后将二次热轧板加热至980℃，在氮气气氛下进行二次固溶处理4h，并进行常温水淬，得到固溶后的铜合金板材，其显微组织如图2所示，可见合金固溶比较充分；
[0043](5)将固溶后的铜合金板材在室温条件下进行第一次冷轧，其变形量70％；接着将冷轧板在400℃炉中进行主时效处理2h；接着进行第二次冷轧，变形量为70％；而后在480℃炉中进行二级时效处理，处理时间为15min，常温水淬冷却后，得到超高强高导电性铜合金样件，图3为组合形变热处理后的透射电镜照片，可以看到细小、分布均匀的析出相Ni2Si。

[0044]实施例1所得超高强高导电性铜合金样件抗拉强度1150MPa，延伸率3.0％，电导率32.6％IACS，硬度322Hv。

[0045]对比例1
[0046](1)按照合金组成成分为Ni5.0wt％、Co 1.5wt％、Si 1.2wt％，余量为Cu进行配料，并加入覆盖剂(冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的质量比为15％:20％:15％:50％)，混合均匀后放入感应熔炼炉，接着在大气氛围和1300℃的温度条件下，进行熔炼，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，并进行机械搅拌，熔炼完成并除渣后，得到成分均匀稳定的铜合金熔体；
[0047](2)铜合金熔体在温度为1280℃的条件下进行铸造，然后在空气中冷却；[0048](3)在氮气气氛和920℃的温度条件下，进行均匀化退火处理4h，得到均匀化的合金铸锭；
[0049](4)将均匀化的铜合金铸锭在普通二辊轧机上进行热轧，在880℃下进行一次热轧，第一道次的热轧变形量为60％，将一次热轧板加热至950℃，在氮气气氛下进行一次固溶处理6h，之后随炉降温至840℃下进行二次热轧，第二道次的热轧变形量变形量为50％，然后将二次热轧板加热至980℃，在氮气气氛下进行二次固溶处理4h，并进行常温水淬，得到固溶后的铜合金板材；
[0050](5)将固溶后的铜合金板材在室温条件下进行第一次冷轧，其变形量70％；接着将冷轧板在400℃炉中进行主时效处理2h；接着进行第二次冷轧，变形量为70％；而后在480℃炉中进行二级时效处理，处理时间为2min，常温水淬冷却后，得到铜合金样件。

[0051]对比例1所得铜合金样件抗拉强度1050MPa，延伸率2.1％，电导率29.3％IACS，硬
度314Hv。

[0052]由实施例1和比较例1可以看出，通过添加微合金化元素Mg、Sr、Nb后，合金的塑性明显提高，其原因在于Mg、Sr促进了合金的析出，而微量Nb分布于晶界提高了合金的塑性。

[0053]实施例2
[0054](1)按照合金组成成分为Ni 5.4wt％、Co 1.3wt％、Si 1.0wt％、Mg 0.15wt％、Sr 0.05wt％，Nb 0.05wt％，余量为Cu进行配料，并加入覆盖剂(冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的质量比为15％:20％:15％:50％)，混合均匀后放入感应熔炼炉，接着在大气氛围和1320℃的温度条件下，进行熔炼，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，并进行机械搅拌，熔炼完成并除渣后，得到成分均匀稳定的铜合金熔体，合金收得率为88％；
[0055](2)铜合金熔体在温度为1280℃的条件下进行铸造，然后在空气中冷却；[0056](3)在氮气气氛和980℃的温度条件下，进行均匀化退火处理2h，得到均匀化的铜合金铸锭；
[0057](4)将均匀化的铜合金铸锭在普通二辊轧机上进行热轧，在900℃下进行一次热轧，第一道次的热轧变形量为60％，将一次热轧板加热至980℃，在氮气气氛下进行一次固溶处理5h，之后随炉降温至820℃下进行二次热轧，第二道次的热轧变形量变形量为70％，然后将二次热轧板加热至960℃，在氮气气氛下进行二次固溶处理4h，并进行常温水淬，得到固溶后的铜合金板材；
[0058](5)将固溶后的铜合金板材在室温条件下进行第一次冷轧，其变形量70％；接着将冷轧板在400℃炉中进行主时效处理2.5h；接着进行第二次冷轧，变形量为80％；而后在480℃炉中进行二级时效处理20min；常温水淬后，得到超高强高导电性铜合金样件。

[0059]实施例2所得超高强高导电性铜合金样件抗拉强度1169MPa，延伸率3.1％，电导率32.1％IACS，硬度329HV。

[0060]对比例2
[0061](1)按照合金组成成分为Ni 5.4wt％、Co 1.3wt％、Si 1.0wt％、Mg 0.15wt％、Sr 0.05wt％，Nb 0.05wt％，余量为Cu进行配料，并加入覆盖剂(冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的质量比为15％:20％:15％:50％)，混合均匀后放入感应熔炼炉，接着在大气氛围和1300℃的温度条件下，进行熔炼，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂，并进行机械搅拌，熔炼完成并除渣后，得到成分均匀稳定的铜合金熔体；
[0062](2)铜合金熔体在温度为1280℃的条件下进行铸造，然后在空气中冷却；[0063](3)在氮气气氛和980℃的温度条件下，进行均匀化退火处理2h，得到均匀化的铜合金铸锭；
[0064](4)将均匀化的铜合金铸锭在普通二辊轧机上进行热轧，形变量80％，温度880℃，然后在空气中冷却，得热轧板材，在氮气气氛下，将热轧板材在960℃炉中进行固溶处理5h，并进行常温水淬，得到固溶后的铜合金板材；
[0065](5)将固溶后的铜合金板材在室温条件下进行第一次冷轧，其变形量70％；接着将冷轧板在400℃炉中进行主时效处理2.5h，接着进行第二次冷轧，变形量为80％；而后在480℃炉中进行二级时效处理20min；常温水淬后，得到铜合金样件。

[0066]对比例2所得铜合金样件抗拉强度1085MPa，延伸率2.9％，电导率29.3％IACS，硬度318Hv。

[0067]由实施例2和比较例2可以看出，通过双级热轧固溶处理可明显提高合金的强度和导电率，其原因主要是双级热轧固溶使合金组织更加均匀，在后续形变热处理过程中纳米级粒子析出更充分。

图4为对比例2和实施例2中铜合金时效处理过程中电导率和硬度曲线，也可见双级固溶热处理的合金硬度和电导率均更高。

[0068]实施例3
[0069](1)按照合金组成成分为Ni 4.8wt％、Co 1.0wt％、Si 1.0wt％、Mg 0.15wt％、Sr 0.05wt％，Nb 0.05余量为Cu进行配料，并加入覆盖剂，混合均匀后放入感应熔炼炉，接着在大气氛围和1300℃的温度条件下，进行熔炼，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂(冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的质量比为10％:15％:15％:60％)，并进行机械搅拌，熔炼完成并除渣后，得到成分均匀稳定的铜合金熔体，合金收得率为85％；
[0070](2)铜合金熔体在温度为1280℃的条件下进行铸造，然后在空气中冷却；[0071](3)在氮气气氛和950℃的温度条件下，进行均匀化退火处理6h，得到均匀化的铜合金铸锭；
[0072](4)将均匀化的铜合金铸锭在普通二辊轧机上进行热轧，在880℃下进行一次热轧，第一道次的热轧变形量为80％，将一次热轧板加热至1000℃，在氮气气氛下进行一次固溶处理6h，之后随炉降温至840℃下进行二次热轧，第二道次的热轧变形量变形量为60％，然后将二次热轧板加热至980℃，在氮气气氛下进行二次固溶处理4h，并进行常温水淬，得到固溶后的铜合金板材；
[0073](5)将固溶后的铜合金板材在室温条件下进行第一次冷轧，其变形量50％；接着将冷轧板在500℃炉中进行主时效处理2.5h；接着进行第二次冷轧，变形量为50％；而后在400℃炉中进行二级时效处理30min；水淬冷却后，得到超高强高导电性铜合金样件。

图5为合金组合形变热处理后试样断口形貌，可见合金断口中有细小韧窝的存在。

[0074]实施例3所得超高强高导电性铜合金样件的抗拉强度1172MPa，硬度332HV，延伸率3.4％，电导率33.4％IACS。

[0075]对比例3
[0076](1)按照合金组成成分为Ni 4.8wt％、Co 1.0wt％、Si 1.0wt％、Mg 0.15wt％、Sr 0.05wt％，Nb 0.05、余量为Cu进行配料，并加入覆盖剂，混合均匀后放入感应熔炼炉，接着在大气氛围和1300℃的温度条件下，进行熔炼，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂(冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的质量比为10％:15％:15％:60％)，并进行机械搅拌，熔炼完成并除渣后，得到成分均匀稳定的铜合金熔体；
[0077](2)铜合金熔体在温度为1280℃的条件下进行铸造，然后在空气中冷却；[0078](3)在氮气气氛和950℃的温度条件下，进行均匀化退火处理6h，得到均匀化的铜合金铸锭；
[0079](4)将均匀化的铜合金铸锭在普通二辊轧机上进行热轧，在880℃下进行一次热轧，第一道次的热轧变形量为80％，将一次热轧板加热至1000℃，在氮气气氛下进行一次固溶处理6h，之后随炉降温至840℃下进行二次热轧，第二道次的热轧变形量变形量为60％，然后将二次热轧板加热至980℃，在氮气气氛下进行二次固溶处理4h，并进行常温水淬，得到固溶后的铜合金板材；
[0080](5)将固溶后的铜合金板材在室温条件下进行冷轧，其变形量75％；接着将冷轧板
在400℃炉中进行时效处理3h，水淬冷却后，得到铜合金样件。

[0081]对比例3所得铜合金样件的抗拉强度1021MPa，硬度302HV，延伸率3.4％、电导率27.3％IACS。

[0082]由实施例3和比较例3可以看出，通过组合形变热处理可大幅提高合金的强度和导电率，其原因主要是预变形-预时效过程中析出的纳米粒子，在二次变形过程中部分回溶，使得二次时效过程中粒子析出更加细小、充分。

[0083]实施例4
[0084](1)按照合金组成成分为Ni4.8wt％、Co 1.5wt％、Si 1.4wt％、Mg 0.35wt％、Sr 0.05wt％，Nb 0.05余量为Cu进行配料，并加入覆盖剂，混合均匀后放入感应熔炼炉，接着在大气氛围和1380℃的温度条件下，进行熔炼，在金属开始熔化时再次加入覆盖剂(冰晶石、工业纯碱、萤石和木炭的质量比为10％:15％:15％:60％)，并进行机械搅拌，熔炼完成并除渣后，得到成分均匀稳定的铜合金熔体，合金收得率为88％；
[0085](2)铜合金熔体在温度为1230℃的条件下进行铸造，然后在空气中冷却；[0086](3)在氮气气氛和900℃的温度条件下，进行均匀化退火处理8h，得到均匀化的铜合金铸锭；
[0087](4)将均匀化的铜合金铸锭在普通二辊轧机上进行热轧，在840℃下进行一次热轧，第一道次的热轧变形量为50％，将一次热轧板加热至980℃，在氮气气氛下进行一次固溶处理6h，之后随炉降温至860℃下进行二次热轧，第二道次的热轧变形量变形量为60％，然后将二次热轧板加热至980℃，在氮气气氛下进行二次固溶处理4h，并进行常温水淬，得到固溶后的铜合金板材；
[0088](5)将固溶后的铜合金板材在室温条件下进行第一次冷轧，其变形量60％；接着将冷轧板在450℃炉中进行主时效处理2h；接着进行第二次冷轧，变形量为50％；而后在420℃炉中进行二级时效处理30min；常温水淬冷却后得到铜合金样件。

[0089]所得铜合金样件抗拉强度1104MPa，延伸率3.2％，硬度319HV，电导率33％IACS。

[0090]表1为各实施方式的铜合金成分配方表
[0091]
[0092]表2为各实施方式所得铜合金性能表。