[發明專利]一種納米氧化物彌散強化Cu-Ti合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201810460512.4
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108570572A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 王獻輝;劉佳;朱秀秀;李聰
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C32/00;C22C1/05
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 談耀文

本發明公開了一種納米氧化物彌散強化Cu?Ti合金的制備方法，按質量百分比由以下組分組成：Cu 94?97.5％、Ti 2?4％，Y₂O₃ 0.5?2％，以上各組分質量百分比之和為100％。本發明還公開了納米氧化物彌散強化Cu?Ti合金的制備方法，具體操作步驟如下，經過對原材料Cu粉、Ti粉和Y₂O₃粉進行高能球磨；然后在壓強為200MPa，保壓時間為30s的條件下進行冷壓成型，再對壓坯進行熱壓燒結，即可得到納米氧化物彌散強化Cu?Ti合金。與傳統電弧熔煉所制備的Cu?Ti合金相比，本發明制備的Cu?Ti合金組織更加均勻，導電性能得到明顯提高，綜合性能優良。

技術領域

本發明金屬材料技術領域，具體涉及一種納米氧化物彌散強化Cu-Ti合金，還涉及納米氧化物彌散強化Cu-Ti合金的制備方法。

背景技術

Cu-Ti合金因其較高的強度、硬度和優良的耐磨、耐疲勞和耐蝕性能，可用來制造高強高彈耐磨的彈性元件，是最有潛力替代鈹青銅的材料之一。但由于Ti原子固溶到銅基體后，對電子的散射作用顯著降低了Cu-Ti合金導電性，從而限制了Cu-Ti合金的廣泛應用。目前常用的方法是在Cu-Ti合金中添加第三元素，形成金屬間化合物，減少Ti在Cu基體中的固溶。但是，該方法對導電性的改善并不十分顯著。納米氧化物團簇具有優異的熱穩定性以及化學穩定性，且高密度的納米團簇可強烈釘扎位錯，大幅提高合金的力學性能，改善材料的應力松弛、疲勞特性和高溫使用性能等。將Y₂O₃添加到Cu-Ti合金中，Y₂O₃可在高能球磨中分解為Y原子和O原子，O-空位吸引對O有親和力的Ti原子和Y原子，形成在基體中均勻分布的Y-Ti-O納米團簇。此納米團簇可以有效減少Ti元素在Cu基體中的固溶量，提高Cu-Ti合金的導電性。因此，利用這種制備方法有望提高Cu-Ti合金的導電性并改善Cu-Ti合金的力學性能，為獲得綜合性能優良的Cu-Ti合金提供新思路，具有重要的工程意義與實用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種納米氧化物彌散強化Cu-Ti合金，解決了現有

Cu-Ti合金導電率低的問題。

本發明的目的還在于提供一種納米氧化物彌散強化Cu-Ti合金的制備方法，

本發明所采用的第一種技術方案是，一種納米氧化物彌散強化Cu-Ti合金，按質量百分比由以下組分組成：Cu 94-97.5％、Ti 2-4％，Y₂O₃ 0.5-2％，以上各組分質量百分比之和為100％。

本發明所采用的第二種技術方案是，一種納米氧化物彌散強化Cu-Ti合金的制備方法，具體操作步驟如下：

步驟1，粉末的配比

按照質量百分比分別稱取如下材料：Cu粉94-97.5％，Ti粉2-4％，Y₂O₃粉0.5-2％，以上各組分質量百分比之和為100％；

步驟2，高能球磨

將Cu粉、Ti粉和Y₂O₃粉放入球磨機中進行球磨，并加入無水乙醇、通入保護氣體氬氣進行高能球磨，得到球磨混粉；

步驟3，壓制

將球磨混粉進行冷壓，形成壓坯；

步驟4，熱壓燒結

將壓坯置入熱壓燒結爐中，通入氫氣作為保護氣體，升溫至900-1000℃，保溫時間2-3h，壓強為30-35MPa，保溫結束后隨爐自然冷卻至室溫，即可獲得納米氧化物彌散強化Cu-Ti合金。

本發明的特點還在于，