1.本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高强导电抗软化铜合金及其制备方法。
背景技术：
2.铜合金具有较多的优良性能，具有优良的合金化特性，是目前较为经济的环保导电材料，主要应用于引线框架、电焊电极、开关触头、电力火车空导线等领域。目前铜合金高强高导化过程中，遇到的问题是：少量的合金元素强化效果不明显；大量的合金元素会恶化合金的导电性能；以及现有技术中的铜导线电导率与强度难以同时达到高标准，铜合金强化后，其导电率必然会下降；目前真空开关、焊咀、电接触轮等领域，除了高强度和高导电性，还需要铜合金具有较高的高温抗软化强度；
3.目前我国主要以中低端应用的cu
‑
fe
‑
p系合金(c189200、c19400)为主，中高端运用c7025合金为主，但c1892、c194、c7025和c7035在性能上依旧存在以下几个问题：
①
c194拥有优异的电导率，但抗拉强度不足。
②
c7025合金虽然拥有优异的抗拉强度和电导率，c7025的抗软化温度和抗应力松弛性能不足，
③
cu
‑
cr
‑
zr虽然是目前铜合金中具有良好强度、导电和抗软化温度性能的材料，但是zr元素的活泼性质为该合金的大气条件下规模化铸造带来了困难，导致难以稳定控制大尺寸铸锭的成分，此外现有的铜合金材料都在一定程度上不能满足趋于小型化、环保而具有经济性的电子电气部件的要求，因此开发一款高强导电抗软化铜合金，同时在成本上具有优势的铜合金材料具有重要意义。
技术实现要素：
4.本发明是为了解决上述不足，提供了一种高强导电抗软化铜合金及其制备方法。具体而言，为了实现本发明的目的，本发明拟采用如下的技术方案：
5.本发明一方面涉及一种高强导电抗软化铜合金，所述合金的成分cu、ni、ti及不可避免的o、s和h等杂质元素，其中，cu是合金基体，ni、ti是主合金元素，其含量：
6.ni+ti总含量1wt％
‑
5wt％；
7.ni/ti原子比介于1.5和3.5之间；
8.任选含有合计0.01～2.0wt％的cr、p、mn、ag、co、mo、as、sb、al、hf、zr、ti、c、fe、in、ni、ti、mg、ta、sn或zn。
9.在本发明的一个优选实施方式中，ni+ti总含量＝3wt％；ni/ti原子比＝2.5
10.任选含有合计0.5～1.0质量％的cr、p、mn、ag、co、mo、as、sb、al、hf、zr、ti、c、fe、in、ni、ti、mg、ta、sn或zn。
11.在本发明的一个优选实施方式中，所述铜合金硬度为170hv以上，导电率为55％以上，抗软化温度700℃以上。
12.本发明另一方面还涉及上述高强导电耐高温软化铜合金的制备方法，其特征在于，包括熔炼—铸造—热变形—形变热处理的步骤，具体如下：
13.熔炼过程：电解铜+镍+覆盖
→
熔化+铜钛中间合金
→
捞渣
→
升温1200
‑
1300℃
→
除
气+铜钛中间合金
→
取样分析
→
成分调整；
14.铸造过程：结晶器安装后在涂有自润材料前彻底烘干，用砂纸进行修整，结晶器用石墨自润材料进行涂抹四周，均匀涂到位，覆盖材料为黑炭粉，在覆盖前进行烧红；铸造温度控制在1220
±
10℃；铜液放流后，结晶器铜液液面与结晶器持平，浇注管埋入深度在液面下1
‑
3cm，黑炭粉覆盖厚度4
‑
6mm；铸造速度开始引拉为30
‑
40mm/min、脱离结晶器后正常拉速为50
‑
70mm/min；冷却水正常流量35
‑
45m3/h，压力为1.2
‑
2.3kg/cm2；
15.热变形过程：将铸坯放入步进炉中加热，加热温度为920～960℃，加热时间为3
‑
5h；热轧规程为总压下量介于60
‑
90％，终轧温度介于650
‑
750℃；
16.形变热处理：固溶温度950
‑
1050℃，保温时间1
‑
4h，固溶后冷却速度大于10℃/min，然后进行冷变形，形变量0
‑
60％，最后进行时效处理，时效温度500
‑
650℃，时效时间1
‑
24h。
17.在本发明的一个优选实施方式中，其特征在于，开始熔化时用50
‑
80mm木炭+电极10
‑
20mm石墨覆盖，熔化一半时添加25％量的ti
‑
cu合金，全部熔化后用木炭覆盖，覆盖厚度为150
‑
200mm。
18.在本发明的一个优选实施方式中，其特征在于，通氩气或氮气进行10分钟对熔体进行搅拌除气，升温至1220℃保温，加75％量的ti
‑
cu合金中间合金，并取样化验调整成分。
19.在本发明的一个优选实施方式中，其特征在于，需要投入除渣剂1wt％，分三次投入，熔化前投入1/4，熔化一半时投入1/4，出炉前投入1/2。
20.在本发明的一个优选实施方式中，其特征在于，除渣剂配方：萤石30％，碳酸钠50％，冰晶石20％。
21.有益效果
22.本发明通过合理调整合金配比以及采用特殊的熔炼—铸造—热变形—热处理的步骤，由此得到了高强导电抗软化铜合金，同时在成本上具有优势。
具体实施方式
23.为了进一步理解本发明，下面将结合本发明实施例，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，而不是全部的实施例。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。
24.如无特殊说明，本发明实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买获得。
25.实施例1：
26.所制备的高强导电耐高温软化铜合金配方为：cu是合金基体，ni、ti是主合金元素，ni+ti总含量＝3wt％，ni/ti原子比＝2.5。
27.所述的高强导电耐高温软化铜合金的制备方法，包括熔炼—铸造—热变形—热处理的步骤，具体如下：
28.(1)熔炼过程：加料顺序：电解铜+镍+覆盖(煅烧木炭+电极石墨粉，开始熔化时用木炭(50
‑
80mm)+电极石墨(10
‑
20mm)覆盖，全部熔化后用木炭覆盖，覆盖厚度为150
‑
200mm)
→
熔化+熔化一半时添加25％量的ti
‑
cu合金
→
捞渣
→
升温(1250℃)
→
通氩气或氮气进行
10分钟对熔体进行搅拌除气+升温至1220℃保温，加75％量的ti
‑
cu合金中间合金
→
取样分析(温度控制在1230
±
5℃)
→
成分调整
→
铸造。在熔化时需要投入除渣剂1wt％，分三次投入(熔化前投入1/4，熔化一半时投入1/4，出炉前投入1/2，除渣剂配方：萤石30％，碳酸钠50％，冰晶石20％)。
29.(2)铸造：结晶器安装后在涂有自润材料前彻底烘干，用砂纸进行修整，结晶器用石墨自润材料进行涂抹四周，均匀涂到位，减少结晶器在浇注过程中四壁粘铜，覆盖材料为黑炭粉，在覆盖前进行烧红。铸造温度控制在1220
±
10℃。铜液放流后，结晶器铜液液面应与结晶器持平，浇注管埋入深度在液面下3cm，黑炭粉覆盖厚度4
‑
6mm。铸造速度开始引拉为30
‑
40mm/min、脱离结晶器后正常拉速为50
‑
70mm/min。冷却水正常流量35
‑
45m3/h，压力为1.2
‑
2.3kg/cm2；
30.(3)热变形：将铸坯放入步进炉中加热，加热温度为920～960℃，加热时间为4h。热轧规程为总压下量介于60
‑
90％，终轧温度介于650
‑
750℃
31.(4)形变热处理：固溶温度950
‑
1050℃，保温时间3h，固溶后冷却速度大于10℃/min，然后进行冷变形，形变量0
‑
60％，最后进行时效处理，时效温度500
‑
650℃，时效时间12h。
32.经过上述方法制备得到的合金经过检测，其硬度为170hv以上，导电率55％以上，抗软化温度700℃以上
33.以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。