[發明專利]一種低鉻含量的CuCr合金粉末的制備方法

無效

• 申請號: 201110376034.7
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102423805A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 肖鵬;陸紅偉;梁淑華
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本發明屬于材料制備技術領域，涉及一種低鉻含量的CuCr合金粉末的制備方法。

背景技術

目前人們廣泛采用機械合金化法制備具有高強度高導電率的CuCr合金材料，機械合金化法是銅粉與鉻粉高能球磨，通過高能球磨提高了Cr在Cu中的固溶度，使Cu和Cr形成過飽和固溶體，而后將形成的CuCr合金粉末固結成形燒結。但是在球磨粉末過程中不可避免地引入了雜質，雜質的存在會對粉末的壓制及燒結產生不良影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種低鉻含量的CuCr合金粉末的制備方法，解決了目前CuCr合金材料制備方法會引入雜質的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種低鉻含量的CuCr合金粉末的制備方法，該方法按照以下步驟實施：

步驟1，原材料稱取

按照質量百分比稱取99～95％的Cu塊和1～5％的Cr顆粒，Cu和Cr的質量百分比之和為100％；

步驟2，熔煉

先對中頻感應爐進行烘爐，然后將步驟1稱取的Cu塊裝在石墨坩堝中，并一同放入感應爐，調節感應爐的功率為200～240KW，頻率為1000～1200Hz，快速升溫至Cu的熔點，使Cu塊熔化，再加入步驟1稱取的Cr顆粒，然后依次加入造渣劑和覆蓋劑，得到CuCr合金熔體；

步驟3，霧化

繼續對中頻感應爐進行升溫至熔體溫度到達1200～1400℃，保溫5～10min，使Cu、Cr充分混合后，去除熔體表面熔渣，打開霧化裝置進氣閥門，將裝有CuCr合金熔體的坩堝從感應爐中取出，將熔體倒入加熱線包漏斗中，將霧化裝置的噴嘴設置于漏斗出口處，熔體流至漏斗出口處受噴嘴噴出高速氣流沖擊，熔體分散成小液滴，隨后墜入下方裝有水的霧化桶中，冷卻凝固，即制成CuCr合金粉末。

本發明的特點還在于，

步驟1中稱取的Cr顆粒的粒度為1～4mm。

步驟2中造渣劑為氟鋯酸鉀。

步驟2中造渣劑的加入量為Cu質量的1～2％。

步驟2中覆蓋劑為木炭或鱗片石墨中的一種。

步驟2中覆蓋劑須將熔體表面全部覆蓋，若覆蓋劑為木炭，覆蓋厚度為4～6mm；若覆蓋劑為鱗片石墨，覆蓋厚度為2～3mm。

步驟3霧化裝置中的霧化氣體為N₂，霧化壓強為3～5MPa。

本發明的有益效果是，通過該方法制備的CuCr合金粉末是一種過飽和固溶體，且其凝固組織細化，減少了Cr相成分偏析，Cr均勻地分布在基體上，解決了機械合金化引入雜質的問題，易于進行粉末燒結。

附圖說明

圖1是本發明的方法制備的CuCr合金粉末表面形貌照片；

圖2為本發明制備方法得到的CuCr合金粉末的能譜分析；

圖3為本發明制備方法得到的CuCr合金粉末的面掃描元素分布照片，a圖為Cu元素的分布狀態，b圖為Cr元素的分布狀態。

具體實施方式

下面具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明提供一種低鉻含量的CuCr合金粉末的制備方法，采用氣體霧化技術來制備CuCr合金粉末，該方法按照以下步驟實施：

步驟1，原材料稱取

按照質量百分比稱取99～95％的Cu塊和1～5％的Cr顆粒，Cu和Cr的質量百分比之和為100％，Cr顆粒的粒度為1～4mm；

步驟2，熔煉

先對中頻感應爐進行烘爐，然后將步驟1稱取的Cu塊裝在石墨坩堝中，并一同放入感應爐，調節感應爐的功率為200～240KW，頻率為1000～1200Hz，快速升溫至Cu的熔點，使Cu塊熔化，再加入步驟1稱取的Cr顆粒，然后依次加入造渣劑和覆蓋劑。造渣劑為氟鋯酸鉀，加入量為Cu質量的1～2％；覆蓋劑為木炭或鱗片石墨中的一種；其中覆蓋劑須將熔體表面全部覆蓋，若覆蓋劑為木炭，覆蓋厚度為4～6mm；若覆蓋劑為鱗片石墨，覆蓋厚度為2～3mm。

步驟3，霧化

繼續對中頻感應爐進行升溫至熔體溫度到達1200～1400℃，保溫5～10min，使Cu、Cr充分混合后，去除熔體表面熔渣，打開霧化裝置進氣閥門，霧化氣體為N₂，霧化壓強為3～5MPa，將裝有CuCr合金熔體的坩堝從感應爐中取出，將熔體倒入加熱線包漏斗中，將霧化裝置的噴嘴設置于漏斗出口處，熔體流至漏斗出口處受噴嘴噴出高速氣流沖擊，熔體分散成小液滴，隨后墜入下方裝有水的霧化桶中，冷卻凝固，即制成CuCr合金粉末。

實施例1