[發明專利]一種Cu-Al-Sb導電合金的制備方法

在審

• 申請號: 201911005125.2
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110592407A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 郭煒;陳威;陸德平
• 申請（專利權）人: 江西省科學院應用物理研究所
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C9/01;C22F1/08;H01B1/02
• 代理公司: 36122 南昌市平凡知識產權代理事務所
• 代理人: 姚伯川

一種Cu?Al?Sb導電合金的制備方法，所述合金配方成分組成按質量百分比計：鋁：2%~10%；銻：0.5%~10%；銅：余量。所述導電合金制備方法：（1）將按成分配比的純Cu、Cu?Al、Cu?Sb中間合金置于真空中頻電磁感應爐熔化，經電磁攪拌均勻后澆鑄到石墨模具中制備成長方體狀鑄錠；（2）將鑄錠放入熱處理爐，進行均勻化處理；（3）均勻化處理后的合金錠冷卻至700~800℃進行鍛造，熱鍛后冷卻至室溫；（4）將鍛造態合金放入熱處理爐，進行時效處理。本發明通過在Cu?Al系合金中添加適量的銻元素，有效提高材料的強度和導電導熱性能。本發明Cu?Al?Sb合金制備方法簡單，所需的加工變形量較小，生產周期短，適合大規模工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種Cu-Al-Sb導電合金的制備方法，屬導電合金材料技術領域。

背景技術

Cu-Al系合金是機械工業領域中廣泛應用的重要結構材料,其成本較低且具有良好的鑄造性、耐蝕性、導熱性以及耐沖擊性，但二元Cu-Al合金硬度、屈強比、耐磨等性能存在不足,導致其應用受到限制，而且由于室溫時鋁在銅中的固溶度較大（9.4%，質量分數），固溶的鋁原子引起銅基體晶格發生畸變而增加對電子的散射作用，導致合金電阻增大，導電性能顯著降低，因此，如何更加有效地降低銅中固溶的鋁是進一步提高Cu-Al合金的導電性、擴大這類材料大規模應用的關鍵。

發明內容

本發明的目的是，為了提高Cu-Al系合金強度的同時改善導電性能，本發明提出一種Cu-Al-Sb導電合金及其制備方法。

本發明實現的技術方案如下，一種Cu-Al-Sb導電合金的制備方法，所述方法在Cu-Al合金中添加適量的Sb（銻）元素，通過細化晶粒、形成AlSb顆粒和促進鋁元素從銅基體中析出，有效提高材料的強度和導電導熱性能。

所述合金配方成分組成按質量百分比計：鋁：2%~10%；銻：0.5%~10%；銅：余量。

一種Cu-Al-Sb導電合金的制備方法，步驟如下：

（1）將按成分配比的純Cu、Cu-Al、Cu-Sb中間合金置于真空中頻電磁感應爐熔化，經電磁攪拌均勻后澆鑄到石墨模具中制備成長方體鑄錠；

（2）將步驟（1）的鑄錠放入熱處理爐，加熱至900~950℃保溫1~2h進行均勻化處理；

（3）均勻化處理后的合金錠冷卻至700~800℃進行鍛造，熱鍛后冷卻至室溫；

（4）將步驟（3）獲得的鍛造態合金放入熱處理爐，加熱至250~550℃區間的某一溫度，保溫1~10h進行時效處理。

所述步驟（1）中，真空中頻電磁感應爐的熔化溫度為1100~1200℃；其真空度低于0.1Pa大氣壓。

本發明的有益效果是，本發明通過在Cu-Al系合金中添加適量的Sb元素，有效提高材料的強度和導電導熱性能。本發明Cu-Al-Sb合金制備方法簡單，所需的加工變形量較小，生產周期短，適合大規模工業化生產；合金性能范圍廣，可通過控制成分和制備工藝獲得多種強度與電導率匹配。

具體實施方式

實施例1：

按質量百分比計，本實施例Cu-Al-Sb導電合金成分為：2% Al，0.5% Sb，其余為Cu。

本實施例Cu-Al-Sb導電合金制備方法步驟如下：

(1) 將按成分配比的純Cu、Cu-Al、Cu-Sb中間合金置于真空中頻電磁感應爐中，在低于0.1Pa大氣壓、1100 ℃下熔化，經電磁攪拌均勻后澆鑄到石墨模具中制備成長方體鑄錠。

(2) 將鑄錠放入熱處理爐，加熱至900℃保溫2h進行均勻化處理。