【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鍵合線，具體而言，涉及一種中間合金及其制備方法和應用。
技術介紹
1、中間合金可用于鍵合線的制備，也可作為觸頭材料用于各類開關、控制器、斷路器等。中間合金的性能對產品具有重要影響，中間合金的傳統制備方法是通過熔煉，將合金元素直接添加到母材中，然后通過機械或電磁攪拌方法強制成分混合均勻，再通過澆鑄、連鑄等方法獲得一定形狀的中間合金坯料。在制備含難溶元素的中間合金時(難溶元素指難溶于母材的元素)，如ag-ni中間合金、ag-co中間合金、ag-cr中間合金等，為了溶解更多難溶元素，還可以在熔煉過程中引入第三種合金元素，與難溶元素發生化學反應，反應產物可更多的溶于母材，發揮合金強化作用，如銀銅鎳合金。
2、但是傳統的熔煉方法仍然存在難溶元素添加含量受限的問題，會影響合金性能，并且由于元素間存在密度差，導致難溶元素在熔煉過程中極易發生宏觀與微觀偏析，即便通過攪拌強制熔煉過程中合金元素均勻分布，在長時間凝固過程中元素會重新偏析，削弱合金元素強化效果，影響微觀組織均勻性，嚴重的元素偏析會惡化合金性能，且在后續使用時不利于成分的精確控制。因此，提供一種具有高含量難溶元素且難溶元素分布均勻的中間合金及其制備方法，具有重要意義。
3、有鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
1、本專利技術的第一目的在于提供一種中間合金的制備方法，以解決現有熔煉方法制備中間合金時難溶元素添加含量受限且易發生偏析的技術問題。本專利技術通過機械絞合、冶金結合和拉拔的方法制備中間合金
2、本專利技術的第二目的在于提供一種中間合金，采用如上所述的中間合金的制備方法制得。
3、本專利技術的第三目的在于提供一種如上所述的中間合金在制備鍵合線中的應用。
4、為了實現本專利技術的上述目的，特采用以下技術方案：
5、一種中間合金的制備方法，包括以下步驟：
6、s1.以摻雜元素的絲材為芯材，以母材絲為外圍絞線進行絞合，得到第一絞線；
7、s2.在真空環境或惰性氣氛保護下對所述第一絞線進行擴散焊，使所述摻雜元素的絲材與所述母材絲之間形成冶金結合，得到第二絞線；
8、s3.對所述第二絞線進行拉拔，得到中間合金絲。
9、優選地，在步驟s3之后還包括以下步驟：
10、s4.以所述中間合金絲為新的芯材和外圍絞線，按照步驟s1、s2和s3至少進行一次迭代操作，且在每次迭代操作之前均需對上一步得到的中間合金絲進行退火處理。
11、優選地，所述摻雜元素的絲材包括ni絲、co絲或cr絲中的任意一種；所述母材絲為銀絲。
12、優選地，步驟s1中，所述摻雜元素的絲材純度≥99％。
13、優選地，步驟s1中，所述母材絲的純度≥99.9％。
14、優選地，步驟s1中，所述絞合的方式為正規同向絞合。
15、優選地，步驟s1中，所述芯材和所述外圍絞線的絲徑相同；所述第一絞線中，所述芯材為1根，所述芯材和所述外圍絞線的總絲材數量n＝1+3k(k-1)，其中，k為絞線層數。
16、優選地，所述第一絞線中，絞線層數k滿足：2≤k≤6。
17、優選地，所述摻雜元素在所述中間合金中的質量百分比按以下公式進行計算：cx＝mx/(mx+ma)＝axlxρx/[axlxρx+σ(niaaaρalxθi)]，公式中加和運算是對i＝2到k進行加和，其中，mx為摻雜元素的絲材質量，ma為母材絲質量，ax為摻雜元素絲材的截面積，lx為摻雜元素的絲材長度，ρx為摻雜元素絲材的密度，ni為第i層母材絲數量；aa為母材絲截面積，ρa為母材絲密度；θi為第i層絞合系數，lxθi為第i層單根母材絲長度。
18、優選地，所述摻雜元素在所述中間合金中的質量百分比為0.5％-10％。
19、優選地，步驟s1中，在所述絞合過程中，任一層的絞合系數θ在1-1.447之間。
20、優選地，步驟s2中，所述真空環境的絕對壓強≤5×10-3pa。
21、優選地，步驟s2中，所述擴散焊的溫度為800-900℃，時間為1-2h。
22、優選地，步驟s3中，所述拉拔的道次減面率為7％-15％，所述拉拔的速率為10-300m/min；
23、和/或，所述拉拔后得到的所述中間合金絲的絲徑為0.5-1mm。
24、優選地，步驟s4中，所述迭代操作的次數為2-4次。
25、優選地，步驟s4中，所述迭代操作過程中，所述中間合金絲的絞合層數為2-6層。
26、優選地，所述迭代操作后得到的最終中間合金絲的絲徑為0.5-1mm。
27、優選地，步驟s4中，所述退火的溫度為300-750℃，所述退火的時間為1-10min。
28、一種中間合金，采用前述實施方式中任一項所述的中間合金的制備方法制得。
29、如上所述的中間合金在制備鍵合線中的應用。
30、與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：
31、本專利技術采用絞合-擴散焊-拉拔的方法制備中間合金，突破了難溶元素的溶解度限制，可以制備高含量難溶元素的中間合金，且與傳統熔煉法相比，本專利技術方法制備的中間合金中元素分布更均勻，所得中間合金中元素含量的精確性更高，用于鍵合線制備時方便后續鍵合線成分的調控。
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1.一種中間合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的中間合金的制備方法，其特征在于，在步驟S3之后還包括以下步驟：
3.根據權利要求1所述的中間合金的制備方法，其特征在于，所述摻雜元素的絲材包括Ni絲、Co絲或Cr絲中的任意一種；所述母材絲為銀絲。
4.根據權利要求1所述的中間合金的制備方法，其特征在于，步驟S1中，包含以下特征中的至少一種：
5.根據權利要求1所述的中間合金的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述真空環境的絕對壓強≤5×10-3Pa；
6.根據權利要求1所述的中間合金的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述拉拔的道次減面率為7％-15％，所述拉拔的速率為10-300m/min；
7.根據權利要求2所述的中間合金的制備方法，其特征在于，步驟S4中，包含以下特征中的至少一種：
8.根據權利要求2所述的中間合金的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述退火的溫度為300-750℃，所述退火的時間為1-10min。
9.一種中間合金，其特征在于，采用
10.如權利要求9所述的中間合金在制備鍵合線中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種中間合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的中間合金的制備方法，其特征在于，在步驟s3之后還包括以下步驟：
3.根據權利要求1所述的中間合金的制備方法，其特征在于，所述摻雜元素的絲材包括ni絲、co絲或cr絲中的任意一種；所述母材絲為銀絲。
4.根據權利要求1所述的中間合金的制備方法，其特征在于，步驟s1中，包含以下特征中的至少一種：
5.根據權利要求1所述的中間合金的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述真空環境的絕對壓強≤5×10-3pa；
6.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：龍偉民，李愛國，李元，鐘素娟，路全彬，秦建，
申請(專利權)人：中國機械總院集團鄭州機械研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：
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