[發明專利]一種Cu-Ti-Ge-Ni-X銅合金材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911320746.X
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN110885937B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 王晨;田杰淮;劉德文;李尚錦;童長青;周建輝;楊海特
• 申請（專利權）人: 福州大學;福建紫金銅業有限公司;龍巖學院
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/03;C22C1/02;C22F1/08;C22F1/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 修斯文;蔡學俊

1.一種Cu-Ti-Ge-Ni-X銅合金材料，其特征在于，按質量百分數之和為100%計，其所含各組分的質量百分數為：0.77~1.28 %的Ti、2.15~3.22 %的Ge、0.1~0.3%的Ni、0.02~0.1 %的X，其余為Cu；

組成0.02~0.1 % X的元素為：0.02~0.10 %的La、Y、Ce中的一種或幾種，0.0004~0.0028%的C；

所述Cu-Ti-Ge-Ni-X銅合金材料包括以下制備步驟：

（1）合金熔鑄：在純氬氣保護下，將原材料放入感應爐中熔煉，然后將所得合金熔液澆鑄到模具中并冷卻到室溫，得到合金鑄錠；

（2）均勻化處理：在純氬氣保護下，將所得合金鑄錠放入熱處理爐中進行均勻化處理，均勻化處理溫度為900℃~1000℃，保溫時間為3~8小時，然后隨爐冷卻至室溫；

（3）熱軋制：將均勻化后的合金鑄錠加熱至830℃~980℃進行熱軋制，熱軋總變形量為55%~85%，終軋溫度為760℃~910℃，終軋后的合金材料立刻進行水淬處理；

（4）室溫軋制：將熱軋制后的銅合金材料進行銑面，去除表面氧化皮，然后進行室溫軋制變形，軋制總變形量為70%~90%；

（5）回歸處理：將室溫軋制后的銅合金材料放入熱處理爐中，在純氬氣保護下進行回歸處理，回歸溫度為850℃~950℃，保溫時間為5~15分鐘，隨后取出熱處理爐，立刻進行水淬處理；

（6）時效處理：將回歸處理后的銅合金材料在熱處理爐中、純氬氣保護下進行時效處理，時效溫度為400℃~500℃，保溫時間為1~6小時；時效結束后，將銅合金材料在純氬氣保護下，以風冷的方式冷卻至室溫，得到所述銅合金材料。

2.根據權利要求1所述的Cu-Ti-Ge-Ni-X銅合金材料，其特征在于，Ti+Ge的質量百分數之和為3.0~4.5wt%，且Ti與Ge的質量比為0.34~0.40。

3.一種如權利要求1或2所述的Cu-Ti-Ge-Ni-X銅合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）合金熔鑄：在純氬氣保護下，將原材料放入感應爐中熔煉，然后將所得合金熔液澆鑄到模具中并冷卻到室溫，得到合金鑄錠；

（2）均勻化處理：在純氬氣保護下，將所得合金鑄錠放入熱處理爐中進行均勻化處理，均勻化處理溫度為900℃~1000℃，保溫時間為3~8小時，然后隨爐冷卻至室溫；

（3）熱軋制：將均勻化后的合金鑄錠加熱至830℃~980℃進行熱軋制，熱軋總變形量為55%~85%，終軋溫度為760℃~910℃，終軋后的合金材料立刻進行水淬處理；

（4）室溫軋制：將熱軋制后的銅合金材料進行銑面，去除表面氧化皮，然后進行室溫軋制變形，軋制總變形量為70%~90%；

（5）回歸處理：將室溫軋制后的銅合金材料放入熱處理爐中，在純氬氣保護下進行回歸處理，回歸溫度為850℃~950℃，保溫時間為5~15分鐘，隨后取出熱處理爐，立刻進行水淬處理；

（6）時效處理：將回歸處理后的銅合金材料在熱處理爐中、純氬氣保護下進行時效處理，時效溫度為400℃~500℃，保溫時間為1~6小時；時效結束后，將銅合金材料在純氬氣保護下，以風冷的方式冷卻至室溫，得到所述銅合金材料。

4.根據權利要求3所述的Cu-Ti-Ge-Ni-X銅合金材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）所用原材料為純度≥99.9 wt%的金屬塊。

5.根據權利要求3所述的Cu-Ti-Ge-Ni-X銅合金材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）所用原材料為塊狀Cu-M中間合金，M為Ti、Ge、Ni、La、Y、Ce或C。