[發明專利]一種同時提高Cu-Cr-Nb合金強度和導電率的方法

有效

• 申請號: 202011448825.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112553500B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 劉祖銘;呂學謙;艾永康;李全;任亞科;周旭;盧思哲;曹鑌
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/04;C22F1/08;B22F9/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 蔣太煒

1.一種同時提高Cu-Cr-Nb合金強度和導電率的方法，其特征在于：合金包括Cu、Cr、Nb及M，

其中，Cr的質量百分數為1.5～2.0%；

其中，Nb質量百分數為1.3-1.35%，

其中，M質量百分數0.05~0.5%，

余量為銅；

所述M選自RE、B、P、Si、Ca、Zr、Li、Mg、Ti、Ni、Fe、Sn、Mn等中的至少三種；

所述合金，是采用粉末成形和形變熱處理制備的Cu-Cr-Nb-M合金；

所述產品中第二相尺寸≤0.50μm；

所述形變熱處理方法為冷變形/熱處理/冷變形/二次熱處理、熱變形/熱處理/熱變形/二次熱處理、熱變形/熱處理/冷變形/二次熱處理中的一種；

所述變形方法為軋制、鍛造、擠壓中的一種或組合，

當變形方法為冷變形時，控制總變形量為75~85%，單次變形量為2~15%；所述冷變形方法包括冷軋、冷鍛中的一種；

當變形方法為熱變形時，所述熱變形方式為熱軋制、熱鍛造及熱擠壓中的一種，控制變形溫度為450~650℃；

當熱變形方式采用熱軋制和熱鍛造時，控制總變形量為75~85%，單次變形量為2~15%；

當熱變形方式為熱擠壓時，所用的擠壓比為5:1~30：1，單次擠壓比為2:1~9:1；

所述熱處理溫度為420~600℃；所述熱處理時間為30～300min；

所述二次熱處理溫度為300～380℃；二次熱處理時間為5～180min。

2.根據權利要求1所述的一種同時提高Cu-Cr-Nb合金強度和導電率的方法，其特征在于：采用微合金化調控合金的成分、顯微組織，改善合金的性能；微合金化元素為M；所述RE選自 Ce、La、Y、Pr、Nd、Sm、Sc中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的一種同時提高Cu-Cr-Nb合金強度和導電率的方法，其特征在于：所述Cu-Cr-Nb-M合金粉末的制備方法為氬氣霧化；所述粉末的成形方法為熱擠壓、熱等靜壓、真空熱壓或放電等離子燒結中的一種。

4.根據權利要求3所述的一種同時提高Cu-Cr-Nb合金強度和導電率的方法，其特征在于：合金粉末采用水冷銅坩堝磁懸浮熔煉、氣霧化法制備，霧化溫度高于1500℃，所述粉末粒徑≤160μm，粒徑小于75μm粉末的占比大于85%。

5.根據權利要求3所述的一種同時提高Cu-Cr-Nb合金強度和導電率的方法，其特征在于：粉末成形方法為包套擠壓，包套擠壓時，控制擠壓溫度為850～1000℃，擠壓比5:1～25:1，包套材料優選為紫銅；包套擠壓前，將粉末裝入包套，然后在60～100℃環境中抽真空至真空度高于5×10^-1Pa，封焊。

6.根據權利要求3所述的一種同時提高Cu-Cr-Nb合金強度和導電率的方法，其特征在于：對粉末進行熱等靜壓成形，制備合金材料；主要包括如下步驟：

步驟一：對合金粉末進行包套，即將合金粉末裝入包套，并在80～125℃環境中抽真空至真空度高于1×10^-1Pa，封焊；

步驟二：將粉末包套裝入熱等靜壓設備，在惰性氣體環境下進行熱等靜壓成形；

步驟三：熱等靜壓成形完畢后，降溫、泄壓，冷卻到室溫以后取樣，將經熱等靜壓制得的半成品機械加工去除包套后，得到Cu-Cr-Nb-M銅合金材料；

所述包套材質為銅，熱等靜壓成形時控制溫度為850～980℃；控制壓力為50～250MPa；保溫時間為30～900min。