[發明專利]一種高強高導彌散強化銅合金及其制備方法

無效

• 申請號: 201010508439.7
• 申請日: 2010-10-15
• 公開（公告）號: CN101956094A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 劉紹軍;肖勇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/05
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所 44248
• 代理人: 胡吉科

1.一種高強高導彌散強化銅合金，包括銅基和陶瓷彌散強化相，其特征在于：所述高強高導彌散強化銅合金還包括摻雜元素，所述摻雜元素為Ni、Y、Ag、Ti、Zr和Hf中的一種或幾種。

2.根據權利要求1所述的高強高導彌散強化銅合金，其特征在于：所述陶瓷彌散強化相為ZrO₂、Y₂O₃、MgO、Al₂O₃和TiB₂中的一種或幾種，其在銅合金中所占質量分數為0.1%～2%?。

3.根據權利要求1或2所述的高強高導彌散強化銅合金，其特征在于：所述摻雜元素在銅合金中所占質量分數為0.1%～1%?。

4.一種高強高導彌散強化銅合金的制備方法，包括彌散強化銅合金粉末的制備，其特征在于：所述彌散強化銅合金粉末的制備包括下列步驟：?

A1、采用水霧化法或氣霧化法分別制備含有Zr、Y、Mg和Al中的至少一種彌散強化相金屬元素的銅合金粉末，和含有Ni、Y、Ag、Ti、Zr和Hf中的至少一種金屬摻雜元素的銅合金粉末；

A2、向含有彌散強化相金屬元素的銅合金粉末中添加Cu₂O粉末，混合后進行高能球磨，將彌散強化相金屬元素內氧化，其中所添加的Cu₂O和彌散強化相金屬元素的摩爾比為3∶2～2∶1，高能球磨中的球磨氣氛為Ar，球料比為10∶1～20∶1，轉速為300rpm～500rpm，球磨時間為10～15小時；

A3、將含有摻雜元素的銅合金粉末加入上述內氧化后的銅合金粉末中，并繼續進行高能球磨，球磨氣氛為Ar，球料比為10∶1～20∶1，轉速為300rpm～500rpm，球磨5～10小時，即得彌散強化銅合金粉末。

5.一種高強高導彌散強化銅合金的制備方法，包括彌散強化銅合金粉末的制備，其特征在于：所述彌散強化銅合金粉末的制備包括下列步驟：?

B1、從ZrO₂、Y₂O₃、MgO、Al₂O₃和TiB₂中選取一種或幾種用作陶瓷彌散強化相的粉末，從Ni、Y、Ag、Ti、Zr和Hf元素中選取一種或幾種作為金屬摻雜相的粉末，在空氣或惰性氣體氣氛中將所述用作陶瓷彌散強化相的粉末、作為金屬摻雜相的粉末和銅粉混合；

B2、將上述混合好的銅合金粉末進行高能球磨，球磨氣氛為Ar，球料比為10∶1～20∶1，轉速為300rpm～500rpm，球磨15～25小時，即得彌散強化銅合金粉末。

6.根據權利要求4或5所述的高強高導彌散強化銅合金的制備方法，其特征在于：所述制備方法還包括以下步驟：

還原退火：將球磨后得到所述彌散強化銅合金粉末置于H₂氣氛中進行退火處理；

燒結：將退火后的彌散強化銅合金粉末熱壓燒結成型或者冷壓壓坯后燒結成型；

熱擠壓：將燒結后的彌散強化銅合金型坯在500℃～800℃下擠壓成棒材或型材。

7.根據權利要求6所述的高強高導彌散強化銅合金的制備方法，其特征在于：所述還原退火步驟中的退火時間為2～4小時，退火溫度為300℃～550℃。

8.根據權利要求6所述的高強高導彌散強化銅合金的制備方法，其特征在于：所述燒結步驟為熱壓燒結，熱壓壓坯的壓力為20MPa～50MPa，燒結的溫度為800℃～980℃，保溫時間為2～4小時，燒結氣氛為真空或無氧環境。

9.根據權利要求7所述的高強高導彌散強化銅合金的制備方法，其特征在于：所述燒結步驟為熱壓燒結，熱壓壓坯的壓力為20MPa～50MPa，燒結的溫度為800℃～980℃，保溫時間為2～4小時，燒結氣氛為真空或無氧環境。

10.根據權利要求6所述的高強高導彌散強化銅合金的制備方法，其特征在于：所述燒結步驟為冷壓壓坯后燒結，冷壓壓坯的壓力為400MPa～700MPa，壓制成的生坯在800℃～980℃燒結成型，保溫時間為2～4小時，燒結氣氛為真空或無氧環境。