[發(fā)明專利]銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410587393.0
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104388740A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉莉;王爽;邱晶;劉曉東;黃明明
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州萊特復(fù)合材料有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C9/04;C22C9/02;C22C1/05;B22F1/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉末冶金復(fù)合材料及其制備方法，特別涉及銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。

目前，粉末冶金技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于交通、機械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域，成為新材料科學(xué)中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點，非常適合于大批量生產(chǎn)。另外，部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機械加工方法無法制備的材料和復(fù)雜零件也可用粉末冶金技術(shù)制造，因而備受工業(yè)界的重視。

廣義的粉末冶金制品業(yè)涵括了鐵石刀具、硬質(zhì)合金、磁性材料以及粉末冶金制品等。狹義的粉末冶金制品業(yè)僅指粉末冶金制品，包括粉末冶金零件(占絕大部分)、含油軸承和金屬射出成型制品等。

由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點，它已成為解決新材料問題的鑰匙，在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。

目前，相關(guān)的銅基粉末冶金材料主要有高速輪軌列車用銅基粉末冶金多孔摩擦材料和銅基受電弓滑板材料，但是現(xiàn)有此類合金的拉伸性能較差，無法阻止合金中裂紋的擴張。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供拉伸性能好，能有效阻止合金中裂紋擴張的銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料及其制備方法。

本發(fā)明的銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料由以下重量百分比的物質(zhì)組成：石墨5％-12％，鋯0.5％-1％，鈦0.8％-1.5％，鉻2％-3％，鉛1％-3％，鋅5％-8％，錫4％-6％，余量為銅。

優(yōu)選的，銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料由以下重量百分比的物質(zhì)組成：石墨6％-10％，鋯0.6％-0.8％，鈦0.9％-1.2％，鉻2.2％-2.8％，鉛1.5％-2.5％，鋅6％-7％，錫4.5％-5.5％，余量為銅。

更優(yōu)選的，銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料由以下重量百分比的物質(zhì)組成：石墨8％，鋯0.7％，鈦1.0％，鉻2.5％，鉛2％，鋅6.5％，錫5％，余量為銅。

優(yōu)選的，銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料的組成物質(zhì)的粉末粒徑如下：石墨200目，鋯150目，鈦150目，鉻100目，鉛100目，鋅200目，錫200目，銅150目。

銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

a：按照材料的重量百分比將其混合均勻；

b：在100-150噸壓力下壓制成型，然后在氮氣保護條件下于600-900℃溫度下燒結(jié)8-10小時，再次壓力成型即可。

優(yōu)選的，在150噸壓力下壓制成型。

優(yōu)選的，在氮氣保護條件下于800℃溫度下燒結(jié)9小時。

有益效果：

1、本發(fā)明加入了鈦粉末，在燒結(jié)過程中生成的TiC顆粒增強相，細化了合金晶粒，阻礙了合金中裂紋的擴張，從而提高了合金的性能。

2、本發(fā)明制備的銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料的拉伸性能好，并且其他性能如抗壓強度、硬度和抗沖擊值均較好，能夠滿足實際應(yīng)用中的各項要求。

3、本發(fā)明的制備方法簡單，操作方便調(diào)控，整體耗時短，制備成本低。

具體實施方式

實施例1

銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料由以下重量百分比的物質(zhì)組成：石墨5％，鋯0.5％，鈦0.8％，鉻2％，鉛1％，鋅5％，錫4％，余量為銅。

銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

a：按照下述材料的重量百分比將其混合均勻：石墨5％，鋯0.5％，鈦0.8％，鉻2％，鉛1％，鋅5％，錫4％，余量為銅；

b：在100噸壓力下壓制成型，然后在氮氣保護條件下于600℃溫度下燒結(jié)8小時，再次壓力成型即可。

實施例2

銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料由以下重量百分比的物質(zhì)組成：石墨12％，鋯1％，鈦1.5％，鉻3％，鉛3％，鋅8％，錫6％，余量為銅。

銅基石墨與鋯粉末冶金復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

a：按照下述材料的重量百分比將其混合均勻：石墨12％，鋯1％，鈦1.5％，鉻3％，鉛3％，鋅8％，錫6％，余量為銅；

b：在150噸壓力下壓制成型，然后在氮氣保護條件下于700℃溫度下燒結(jié)10小時，再次壓力成型即可。

實施例3