[發明專利]一種Al-4%Cu2O合金的退火處理

在審

• 申請號: 201410293446.8
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN105316606A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 張亞薈
• 申請（專利權）人: 張亞薈
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04;C22C1/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本發明涉及一種Al-4%Cu₂O合金的退火處理，特別涉及一種提高Al-4%Cu₂O合金性能的退火處理。

背景技術

鋁的應用在金屬中十分廣闊，僅次于鋼鐵，而且含量排位在首位的金屬元素，因而被稱為第二大類金屬材料。7B50鋁合金市場前景好、技術含量高、有發展后勁、能形成產業并對我省產業結構調整發揮重要作用。同時能保持性能、經濟、環境、資源的協調平衡。是世界范圍內推廣和發展的方向，具有重要的社會效益和環境效益。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種提高Al-4%Cu₂O合金性能的退火處理，以獲得性能優異的Al-4%Cu₂O合金。

本發明的技術方案是：一種Al-4%Cu₂O合金的退火處理，采用水霧化法制備-300目的Cu-2.5Al合金粉，該合金粉與適量Cu₂O粉末混合后在高純N₂氣氛下進行內氧化，反應完成后在H₂氣氛中還原去除Cu₂O、CuO中的氧，進行冷等靜壓成型，成型后的坯錠在H₂氣氛下950℃燒結2h，燒結后的坯錠于950℃擠壓成棒材，其中擠壓比7：1，然后進行500-950℃+2h的氫氣退火處理。

退火溫度為600℃。

本發明的有益效果：

（1）Al-4%Cu₂O合金有明顯地加工硬化現象，隨著變形量的增加，合金硬度逐漸升高，而導電率則緩慢降低，分析認為與隨著變形量增加引起的缺陷增多有關。變形量為78.4%的合金經不同溫度退火后，硬度緩慢降低，至900℃時硬度仍為79.5HRB，計算得到此合金的軟化溫度達到950℃。

(2)隨回火溫度的升高，Al-4%Cu₂O合金的沖擊磨料磨損性能有下降趨勢。200、250和300℃回火時耐磨性差別不大，其主要磨損機制為疲勞剝落磨損和切削磨損；而350℃回火時耐磨性明顯下降，其主要磨損機制為塑變推碾犁削與切削磨損。

(3)Al-4%Cu₂O合金具有較好的沖擊磨料磨損性能。在沖擊功為4.5J時，鋼在200、250和300℃回火后的耐磨性與高錳鋼接近。

附圖說明

圖1(a)是不同變形量的Al-4%Cu₂O合金硬度和導電率的變化曲線，(b)給出了變形量為78.4%的合金在不同溫度下氫氣保護退火2h后的硬度和導電率的變化；

圖2為Al-4%Cu₂O合金經700℃×2h退火的TEM組織。

具體實施方式

采用水霧化法制備-300目的Cu-2.5Al合金粉。該合金粉與適量Cu₂O粉末混合后在高純N₂氣氛下進行內氧化。反應完成后在H₂氣氛中還原去除Cu₂O、CuO中的氧，進行冷等靜壓成型，成型后的坯錠在H₂氣氛下950℃燒結2h。燒結后的坯錠于950℃擠壓成棒材(擠壓比7：1)，最后經不同變形量的熱旋鍛成為試驗棒材。對熱旋鍛變形量為78.4%的棒材進行不同溫度2h的氫氣退火處理。硬度測試在HRA-150型洛氏硬度計上測定，加載載荷980N，加載時間15s；電導率測試采用FD-101型數字便攜式渦流電導儀；拉伸斷口分析在SM-6510LV型掃描電鏡上進行；TEM組織觀察在JOEL-2000FX透射電鏡上進行。

2結果與討論

2.1Cu-5wt%Al₂O₃合金在不同退火溫度下性能變化