一種Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金的制備方法
【專利摘要】一種Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金的制備方法，屬于粉末冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。其以CuAl合金粉為原料，以氧氮混合氣體為氧源，經(jīng)內(nèi)氧化、還原處理后，再高速壓制粉末制備生坯，經(jīng)氫氣中預(yù)燒結(jié)后，再高速?gòu)?fù)壓復(fù)燒制備Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金。與現(xiàn)有的以變形加工為主制備彌散銅合金的方法相比，本發(fā)明工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、材料利用率高、成品率高，能短流程、低成本制備性能優(yōu)異的彌散銅合金，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明所制備的彌散銅合金的導(dǎo)電率為80~90%IACS，硬度為75~80HRB，軟化溫度≥800℃。
【專利說(shuō)明】一種AI2O3彌散強(qiáng)化銅合金的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銅合金的制備方法，特別是一種Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金的制備方法。屬于粉末冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002] Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金具有突出的室溫和高溫強(qiáng)度，同時(shí)兼?zhèn)鋬?yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，在許多要求材料同時(shí)具備高導(dǎo)電、導(dǎo)熱和高溫強(qiáng)度的場(chǎng)合倍受青睞，可廣泛應(yīng)用于電力、電子、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域，如用作點(diǎn)焊電極、高強(qiáng)度電力線、集成電路引線框架等。以汽車(chē)用點(diǎn)焊電極為例，彌散銅合金制成的點(diǎn)焊電極具有壽命長(zhǎng)(普通鉻鋯銅的4-10倍)、抗軟化、不粘附的特性，顯示出超強(qiáng)的焊接性能優(yōu)勢(shì)。
[0003]彌散銅合金難以通過(guò)傳統(tǒng)的粉末冶金方法直接獲得高密度的壓坯和燒結(jié)體，通常需要對(duì)燒結(jié)體進(jìn)行變形加工以獲得致密的板材或棒材，然后經(jīng)機(jī)加工制成所需產(chǎn)品。典型的彌散銅合金的制備工藝流程為=CuAl合金+氧源一混合一等靜壓成形一內(nèi)氧化一還原一燒結(jié)一熱擠壓一拉拔一合金。整個(gè)工藝存在流程復(fù)雜、原材料利用率低、能耗大、產(chǎn)品穩(wěn)定性差和成本高等問(wèn)題。目前，急需研發(fā)一種短流程、低成本制備彌散強(qiáng)化銅合金的新技術(shù)。
[0004]高速壓制技術(shù)是一種極具優(yōu)勢(shì)的粉末成形技術(shù)，兼具動(dòng)態(tài)壓制的高沖擊能量和傳統(tǒng)壓制的高效平穩(wěn)等共同特征，可實(shí)現(xiàn)冷態(tài)下粉末的高密度成形和連續(xù)化生產(chǎn)，具有成本低、壓坯密度高且分布均勻、低彈性后效和高精度等特點(diǎn)。本發(fā)明將高速壓制技術(shù)與傳統(tǒng)粉末冶金復(fù)壓復(fù)燒工藝相結(jié)合，制備出性能優(yōu)異的彌散強(qiáng)化銅合金，可提高材料利用率及成品率，降低彌散強(qiáng)化銅合金的制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金的短流程制備方法，以降低其制備成本。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
(1)以-100目的CuAl合金粉為原料，在氧氣/氮?dú)饣旌蠚怏w中400-600°C氧化l~4h，然后在氫氣中600-900°C還原l~4h制備Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金粉末；
(2)采用沖擊速度為4、m/s高速壓制合金粉末,制備生還；
(3)生坯在氫氣中800-950°C下預(yù)燒結(jié)1~2h；
(4)采用沖擊速度為l0-l5m/s高速?gòu)?fù)壓預(yù)燒結(jié)坯；
(5)復(fù)壓坯在氫氣中1030-1080?燒結(jié)l~2h，得到Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金。
[0007]本發(fā)明采用高速壓制與復(fù)壓復(fù)燒相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金的制備。與現(xiàn)有的采用變形加工方法制備銅合金的技術(shù)相比，本發(fā)明避免了熱擠壓和拉拔等變形加工工藝，可有效提高材料利用率及成品率。本發(fā)明工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，材料利用率及成品率高，能短流程、低成本制備性能優(yōu)異的彌散強(qiáng)化銅合金，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明制備的彌散銅合金的80-90%IACS，硬度為75~80HRB，軟化溫度≥800°C，能滿足實(shí)際應(yīng)用需求。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是實(shí)施例3制備彌散銅合金的掃描電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明實(shí)施方式不限于此。
[0010]實(shí)施例1
以市售的-100目水霧化CuAl合金粉(Al質(zhì)量含量:0.10%)為原料，依次在氧氣/氮?dú)饣旌蠚怏w中600°C氧化Ih和在氫氣中900°C還原Ih,制備Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金粉末；米用沖擊速度為4m/s高速壓制合金粉末,制備生還；將生還在氫氣中800°C下預(yù)燒結(jié)2h后,采用沖擊速度為10m/s進(jìn)行高速?gòu)?fù)壓，最后將復(fù)壓坯在氫氣中1030°C下燒結(jié)lh，制得彌散強(qiáng)化銅合金。其導(dǎo)電率為90%IACS，硬度為75HRB，軟化溫度≥800°C。
[0011]實(shí)施例2 以市售的-100目水霧化CuAl合金粉(Al質(zhì)量含量:0.20%)為原料，依次在氧氣/氮?dú)饣旌蠚怏w中600°C氧化2h和在氫氣中800°C還原2h,制備Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金粉末；米用沖擊速度為5m/s高速壓制合金粉末，制備生坯；將生坯在氫氣中900°C預(yù)燒結(jié)2h后，采用沖擊速度為15m/s進(jìn)行高速?gòu)?fù)壓，最后將復(fù)壓坯在氫氣中1030°C燒結(jié)2h，制得彌散強(qiáng)化銅合金。其導(dǎo)電率為86%IACS，硬度為78HRB，軟化溫度≥900°C。
[0012]實(shí)施例3
以市售的-100目水霧化CuAl合金粉(Al質(zhì)量含量:0.30%)為原料，依次在氧氣/氮?dú)饣旌蠚怏w中400°C氧化4h和在氫氣中600°C還原4h,制備Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金粉末；米用沖擊速度為5m/s高速壓制合金粉末,制備生還；將生還在氫氣中950°C預(yù)燒結(jié)Ih后,采用沖擊速度為15m/s進(jìn)行高速?gòu)?fù)壓，最后復(fù)壓坯在氫氣中1080°C燒結(jié)lh，制得彌散強(qiáng)化銅合金。其導(dǎo)電率為80%IACS，硬度為80HRB，軟化溫度≥900°C。
【權(quán)利要求】
1.一種Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金的制備方法，其特征在于由以下步驟組成: (1)以-100目的CuAl合金粉為原料，在氧氣/氮?dú)饣旌蠚怏w中40(T60(TC氧化l~4h，然后在氫氣中60(T900°C還原l~4h制備Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金粉末； (2)采用沖擊速度為4、m/s高速壓制合金粉末,制備生還； (3)生坯在氫氣中80(T950°C下預(yù)燒結(jié)1~2h； (4)采用沖擊速度為l(Tl5m/s高速?gòu)?fù)壓預(yù)燒結(jié)坯； (5)復(fù)壓坯在氫氣中1030-1080?燒結(jié)l~2h，得到Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金。
【文檔編號(hào)】C22C9/00GK103938018SQ201410132722
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】閆志巧, 陳 峰, 蔡一湘 申請(qǐng)人:廣東省工業(yè)技術(shù)研究院(廣州有色金屬研究院)