[發明專利]一種制備銅鐵復合功能材料的方法

在審

• 申請號: 201910090767.0
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109852822A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 金春來;錢俊;李林大;侯介山;程明;劉冬艷
• 申請（專利權）人: 常州和昶特種合金有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C9/00;C22C33/04;C22C38/16;C22C38/14
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

本發明公開了一種制備銅鐵復合功能材料的方法，所述銅鐵復合功能材料的配方成分質量百分比為：鐵5.0?90.0，鈦0.1?0.3，稀土元素金屬0.05?0.15，其余為銅，控制碳量不超過0.1，雜質元素總量不超過1；具體步驟包括配料、熔煉、澆鑄、冷卻、熱鍛等步驟，本發明通過控制鈦和稀土含量，使得銅和鐵能夠融合、共同結晶，進而制備出一種銅鐵均勻分布的銅鐵復合功能材料。

技術領域

本發明涉及金屬材料的制備方法，特別涉及一種制備銅鐵復合功能材料的方法。

背景技術

銅鐵復合功能材料既有銅的高導、耐蝕及良好焊接性等特點,又具備鐵的高強、高剛度及導磁性、電磁屏蔽性等優勢，在汽車、航空航天、船舶、兵器工業和通訊設備制造領域具有廣闊的應用前景。

由于含鐵量超過3％的銅鐵不能形成合金，目前銅鐵復合材料的制備技術主要有電子束焊接等焊接復合技術，擴散復合、軋制復合、爆炸復合等固相復合技術及固液鑄造等復合技術。銅或銅合金與鐵或低碳鋼的熔點和熱膨脹系數等物理性能及防腐蝕等化學性能的差異較大。電子束焊接等焊接復合技術易在熔合區形成疏松及微裂紋等缺陷，影響材料的結合強度。固相復合技術在后期軋制或爆炸等關鍵階段，易于雙金屬結合處形成多夾層以及硬脆性化合物等缺陷，材料的結合強度及其他相關力學性能不穩定。因此，需要提供一種均勻性好的能簡單制備銅鐵復合功能材料的方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種均勻性好的制備銅鐵復合功能材料的方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種制備銅鐵復合功能材料的方法，所述銅鐵復合功能材料的配方成分質量百分比為：鐵5.0-90.0，鈦0.1-0.3，稀土元素金屬0.05-0.15，其余為銅，控制碳量不超過0.1，雜質元素總量不超過1。

所述制備銅鐵復合功能材料的方法包括如下步驟：

(a)配料：按化學成分要求，將符合配方質量百分比的電解銅、純鐵與礦石無機物混合得到第一混合物；

(b)熔煉：將配好的第一混合物放入中高頻電磁感應爐或其它熔煉爐中，按常規的銅合金冶煉工藝熔化；之后在特定的熔煉階段向爐內加入鈦和稀土元素；

(c)澆注：將熔化了的金屬液澆入鋼模、銅?；蚱渌鹊玫綕茶T鑄錠；

(d)冷卻：鑄模內熔體逐漸冷卻至全部凝固成銅和鐵分布均勻的復合材料鑄錠；

(e)熱鍛：將上述鑄錠放入加熱爐中，加熱至500℃-1200℃區間的某一溫度，保溫50-180分鐘，然后熱鍛或在常規軋機上熱軋，使其達到20％以上的變形。

優選的，所述稀土元素為鑭或鈰。

采用上述技術方案，本發明通過控制碳含量，使得銅和鐵能夠融合、共同結晶，進而制備出一種銅鐵均勻分布的銅鐵復合功能材料。

附圖說明

圖1為實施例1中銅鐵復合功能材料的金相圖；

圖2為實施例3中銅鐵復合功能材料的金相圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發明，但并不構成對本發明的限定。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

實施例1

一種制備銅鐵復合功能材料的方法，分別稱取電解銅90Kg，純鐵10Kg，鈦0.2Kg，復合稀土0.1Kg，礦石無機物3Kg；

所述制備銅鐵復合功能材料的方法包括如下步驟：