[發明專利]一種高致密細晶鎢銅合金的制備方法

有效

• 申請號: 201210578706.7
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103045885A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 李周;龐詠;邱文婷;向紫琪;肖韜;劉娜;雷前;李靈
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;C22C27/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種高致密細晶鎢銅合金的制備方法，包括以下步驟：

第一步：原材料預還原處理

分別取純銅粉、純鎢粉在氫氣氣氛中預還原，純銅粉還原溫度為：400~500℃；純鎢粉還原溫度為：700~800℃；純銅粉、純鎢粉的平均粒度均為2~15μm；

第二步：球磨

將第一步所得純銅粉、純鎢粉混合均勻，置于密封球磨罐中，抽真空至10^-1~10^-2Pa，然后，向球磨罐中通入惰性氣體至常壓；首先，以400~500r/min的球磨轉速高速干磨后；再向球磨罐中加入占球、料總質量0.1~0.2%的低分子助磨劑，然后，以125~200r/min的球磨轉速低速濕磨，得到高固溶納米晶鎢銅復合粉末；

第三步：再還原

將第二步所得高固溶納米晶鎢銅復合粉末置于氫氣氣氛中，加熱至700~800℃，保溫0.5~1.0h，進行再還原；

第四步：燒結

將第三步所得粉末裝入裝入石墨模具中，將模具放入真空度為10^-3~10^-4Pa的真空熱壓機中，以10℃/min~20℃/min的升溫速率從室溫升至1100~1150℃，保溫后，以2~5℃/min的降溫速率降溫至1050~1080℃，施加40~50Mpa的壓力，保溫保壓1.0~2.0h，隨爐冷卻至室溫，即得到高致密細晶鎢銅合金。

2.根據權利要求1所述的一種高致密細晶鎢銅合金的制備方法，其特征在于：所述純銅粉、純鎢粉均為工業純銅粉、工業純鎢粉；其純度分別為：銅粉純度>99.7%、鎢粉純度>99.5%。

3.根據權利要求1或2所述的一種高致密細晶鎢銅合金的制備方法，其特征在于：所述預還原保溫時間為0.5~1h。

4.根據權利要求1所述的一種高致密細晶鎢銅合金的制備方法，其特征在于：第二步中，所述純銅粉、純鎢粉混合均勻是采用混料機混合1~2小時。

5.根據權利要求1所述的一種高致密細晶鎢銅合金的制備方法，其特征在于：第四步中，所述石墨模具內表面涂有脫模劑，所述脫模劑為氮化硼。

6.根據權利要求1所述的一種高致密細晶鎢銅合金的制備方法，其特征在于：第二步中，所述高速干磨以及所述低速濕磨的球料質量比均為：10~15：1；所述高速干磨時間10~20h；低速濕磨時間2~5h。

7.根據權利要求6所述的一種高致密細晶鎢銅合金的制備方法，其特征在于：第二步中，所述低分子助磨劑選自無水乙醇、硬脂酸、乙二醇、丙二醇中的一種；低分子助磨劑添加至球磨罐中，是將球磨罐置于惰性氣體氛圍的手套箱中打開，向球磨罐加入低分子助磨劑后，再次密封球磨罐。

8.根據權利要求7所述的一種高致密細晶鎢銅合金的制備方法，其特征在于：第四步中，1100~1150℃燒結保溫時間為15~30min；1050~1080℃保溫保壓時間為1.0~2.0h。

9.根據權利要求8所述的一種高致密細晶鎢銅合金的制備方法，其特征在于：制備得到的高致密細晶鎢銅合金相對密度為92.5%~99.5%，鎢晶粒尺寸為0.3~0.8μm。

10.根據權利要求1-9任意一項所述的一種高致密細晶鎢銅合金的制備方法，其特征在于：制備的高致密細晶鎢銅合金包括下述組分按質量百分比組成：

鎢50~90，

銅10~50。