本發(fā)明屬于均化處理,尤其涉及一種均化銅合金中微量元素的方法。
背景技術(shù):
1、銅合金中的微量元素對(duì)其性能和應(yīng)用具有顯著影響,比如w元素的加入可以顯著提高銅合金的強(qiáng)度,硬度,抗熔焊性等,cr元素的加入可以顯著提高銅合金的強(qiáng)度,耐熱性,耐腐蝕性等。但部分銅合金中微量元素的分布并不均勻,這會(huì)導(dǎo)致銅合金中缺陷增多,使材料脆化,影響其機(jī)械性能,缺陷產(chǎn)生的空位也會(huì)大幅影響銅合金的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能。因此,均化銅合金中微量元素的分布,使各元素對(duì)銅合金的強(qiáng)化機(jī)制生效,從而增強(qiáng)銅合金的性能,對(duì)銅合金生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展具有十分重要的意義。
2、目前合金的均勻化處理可以通過均勻化處理爐進(jìn)行,主要的工藝參數(shù)為加熱溫度和保溫時(shí)間,主要通過高溫下原子擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)均勻化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種均化銅合金中微量元素的方法,該方法制備的銅合金內(nèi)部微量元素分布均勻,有效實(shí)現(xiàn)各元素的強(qiáng)化機(jī)制,提高銅合金的強(qiáng)度、硬度、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性等。
2、本發(fā)明提供了一種均化銅合金中微量元素的方法,包括以下步驟:
3、按質(zhì)量百分比選取w粉0.8~1.2%,cr粉0.5~0.8%,zr粉0.2~0.4%,ti粉0.15~0.3%,余量cu粉,得到混合粉末;
4、將所述混合粉末球磨,得到球磨粉末;
5、將所述球磨粉末通過冷等靜壓成型,得到坯體;
6、將所述坯體熔融,退火均化處理,得到均化銅合金。
7、優(yōu)選地,所述坯體熔融的溫度為1000~1050℃,保溫時(shí)間為1~3h,升溫至坯體熔融所需溫度的時(shí)間為8~12min。
8、優(yōu)選地,退火均化處理的溫度為580~620℃,時(shí)間為110~130min。
9、優(yōu)選地,以電磁感應(yīng)加熱方式滿足坯體熔融和退火均化處理所需的溫度,電磁感應(yīng)加熱的磁場強(qiáng)度為0.1~10t。
10、優(yōu)選地,球磨的轉(zhuǎn)速為100~300rpm,球磨的時(shí)間為15~20h。
11、優(yōu)選地,冷等靜壓成型的壓力為190~210mpa,冷等靜壓成型采用的球磨粉末的質(zhì)量為10~15g。
12、優(yōu)選地,w粉的純度為99.5%以上,平均粒徑小于20μm;cr粉的純度為99.5%以上,平均粒徑小于50μm;zr粉純度為99.9%,平均粒徑小于50μm;ti粉純度為99.5%,平均粒徑小于20μm;cu粉純度為99.7%,平均粒徑小于50μm。
13、優(yōu)選地,球磨時(shí)采用的球磨子為zro2球磨子;
14、球磨子與混合粉末的質(zhì)量比為10:1,球磨子的直徑為8~12mm。
15、優(yōu)選地,坯體熔融和退火均化處理均在氬氣氣氛下進(jìn)行。
16、本發(fā)明提供了一種均化銅合金中微量元素的方法,包括以下步驟:按質(zhì)量百分比選取w粉0.8~1.2%,cr粉0.5~0.8%,zr粉0.2~0.4%,ti粉0.15~0.3%,余量cu粉,得到混合粉末;將所述混合粉末球磨,得到球磨粉末;將所述球磨粉末通過冷等靜壓成型,得到坯體;將所述坯體熔融,退火均化處理,得到均化銅合金。本發(fā)明提供的上述方法制備的銅合金的內(nèi)部微量元素分布均勻,能夠有效實(shí)現(xiàn)各元素的強(qiáng)化機(jī)制,提高銅合金的強(qiáng)度、硬度、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。銅合金的硬度和抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到了101~110hv和695~711mpa,同時(shí)熱導(dǎo)率和導(dǎo)電率維持在341~360w/m·k和81%~85%iacs的高水平。相較于普通均勻化處理工藝,能夠在短時(shí)間內(nèi)完成,大幅度優(yōu)化熱處理工藝,節(jié)約大量成本。
1.一種均化銅合金中微量元素的方法,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述坯體熔融的溫度為1000~1050℃,保溫時(shí)間為1~3h,升溫至坯體熔融所需溫度的時(shí)間為8~12min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,退火均化處理的溫度為580~620℃,時(shí)間為110~130min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,以電磁感應(yīng)加熱方式滿足坯體熔融和退火均化處理所需的溫度,電磁感應(yīng)加熱的磁場強(qiáng)度為0.1~10t。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,球磨的轉(zhuǎn)速為100~300rpm,球磨的時(shí)間為15~20h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,冷等靜壓成型的壓力為190~210mpa,冷等靜壓成型采用的球磨粉末的質(zhì)量為10~15g。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,w粉的純度為99.5%以上,平均粒徑小于20μm;cr粉的純度為99.5%以上,平均粒徑小于50μm;zr粉純度為99.9%,平均粒徑小于50μm;ti粉純度為99.5%,平均粒徑小于20μm;cu粉純度為99.7%,平均粒徑小于50μm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,球磨時(shí)采用的球磨子為zro2球磨子;
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,坯體熔融和退火均化處理均在氬氣氣氛下進(jìn)行。