[发明专利]一种电脉冲辅助制备高固溶度铜锡钛合金的方法

说明书

本发明公开了一种电脉冲辅助制备高固溶度铜锡钛合金的方法，包括以下步骤：步骤1，将铜粉、锡粉及钛粉混合压制进行真空高温烧结，制备得到Cu‑Sn‑Ti合金；步骤2，将步骤1制备得到的Cu‑Sn‑Ti合金进行冷轧；步骤3，将步骤2轧制过的Cu‑Sn‑Ti合金进行电脉冲处理；步骤4，重复步骤2至步骤3的过程2～3次，最后得到高固溶度Cu‑Sn‑Ti合金。本发明的制备方法有如下优点：通过对Cu‑Sn‑Ti合金反复进行冷轧和电脉冲，得到了均匀细小的合金组织，同时由于电脉冲的电致塑性效应，合金的塑性也得到了提高，该方式操作简单，合金组织细化效果显著。

技术领域

本发明属于铜合金制备技术领域，具体涉及一种电脉冲辅助制备高固溶度铜锡钛合金的方法。

背景技术

铜锡钛合金(Cu-Sn-Ti合金)作为目前生产Nb₃Sn超导材料用新型复合材料，国内外已有研究公开报道生产Nb₃Sn超导线材用青铜基体中Sn含量不足及分布不均匀会降低生产的线材超导性能。而Ti元素的添加使生产的超导线材临界参数提高至少一个数量级，且Ti的添加可保持生产线材原有的延展性。国内最近报道中锡芯法制备Nb₃Sn线材工艺中添加Ti，但Ti与Sn的扩散偏聚，降低了Ti的添加对所制备线材的优化效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种电脉冲辅助制备高固溶度铜锡钛合金的方法，解决了锡在铸态铜锡合金中固溶度较低及铜锡合金晶粒粗大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种电脉冲辅助制备高固溶度铜锡钛合金的方法，包括以下步骤：

步骤1，将铜粉、锡粉及钛粉混合压制进行真空高温烧结，制备得到Cu-Sn-Ti合金；

步骤2，将步骤1制备得到的Cu-Sn-Ti合金进行冷轧；

步骤3，将步骤2轧制过的Cu-Sn-Ti合金进行电脉冲处理；

步骤4，重复步骤2至步骤3的过程2～3次，最后得到高固溶度Cu-Sn-Ti合金。

本发明的特点还在于，

步骤1中，制备得到的Cu-Sn-Ti合金中Sn的质量百分比为11％～16％，Ti的质量百分比为0.1％～1.2％，其余为Cu，上述组分质量百分比之和为100％。

步骤1中真空高温烧结的过程为：在氩气气氛保护下，加热10min～40min，加热温度为700℃～1100℃，保温时间为10min～30min。

步骤3中电脉冲的脉冲电流为20A～80A，脉冲时间为30s～90s，脉冲频率为300Hz-800Hz。

步骤3中进行电脉冲的装置的型号为THDM-2。

本发明一种电脉冲辅助制备高固溶度铜锡钛合金的方法的有益效果是，通过对冷轧后的铜锡钛合金(Cu-Sn-Ti合金)施加合适的电脉冲，通过脉冲作用破碎所生成的树枝晶，减从而抑制了树枝晶的长大，细化了Cu-Sn-Ti合金组织，从而得到均匀、细小的Cu-Sn-Ti合金，解决了锡在铸态铜锡合金中固溶度较低及铜锡合金晶粒粗大的问题；此外，脉冲作用后的Cu-Sn-Ti合金的塑性得到了提高，为后续研究铜锡合金机械加工及其它方面的性能做出进一步铺垫。

附图说明

图1是采用传统的粉末冶金方法得到的铸态Cu-Sn-Ti合金组织的SEM图；

图2是本发明实施例4制备得到的最终的Cu-Sn-Ti合金组织的SEM图；

图3是采用本发明方法制备高固溶度Cu-Sn-Ti合金的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。