[发明专利]Cu-Fe-C-Ag合金

说明书

本发明提供一种Cu‑Fe‑C‑Ag合金，由以下步骤制备：(1)准备原料：所述原料包括Cu‑Ag预合金粉和Fe‑C预合金粉，(2)球磨混合：加入磨球进行混粉，得到复合粉末，(3)热压烧结：将所述步骤(2)中得到的复合粉末放入热压烧结炉中进行烧结，烧结温度为800～1000℃，烧结压力为45～55MPa，烧结时间为30min～45min，得Cu‑Fe‑C‑Ag合金。本发明可以提高Cu‑Fe合金的导电率和抗拉强度。

技术领域

本发明涉及复合材料领领域，特别涉及一种Cu-Fe-C-Ag合金。

背景技术

与其它体系的高强高导铜合金相比，Cu-Fe系中合金元素Fe的熔点相对较低、较易熔炼，且Fe与Cu的不溶混间隙小，合金的变形能力较好，可加工性较好，所以关于Cu-Fe系合金的研究受到了重视，成为高强高导铜合金发展的重要方向之一。

目前，高强高导Cu-Fe系合金主要利用熔铸法制备初合金，然后对初合金进行后续的热处理、变形等加工，获得最终使用状态的Cu-Fe系合金。在熔铸制备初合金时，由于凝固冷却速度较快，很容易导致Cu基体中固溶大量的Fe元素，严重降低Cu-Fe合金的导电性。虽然在后续热处理、形变热处理等过程中过饱和的Fe不断析出，但低温下Fe的扩散速度很慢，很难将Cu中固溶的Fe完全析出，而Fe在Cu中的固溶是降低Cu-Fe合金的最主要影响因素。所以为了提高Cu-Fe合金的导电性，需要降低Fe在Cu中的固溶量。

现有技术中常采用形变、热处理、强磁场、多元合金化等方法，但都不能很好地解决此问题。例如：Ag被认为是损害Cu合金导电性作用最小的元素，可是利用Ag对Cu-Fe合金进行合金化制备的Cu-Fe-Ag合金，但其铸态Cu基体中仍然固溶2.5％以上的Fe；而且Ag还降低了Fe相纤维的稳定性，在350℃以上导致Fe相粗化，降低限制了合金的使用温度范围；并且采用Ag合金化成本较高。其他方法同样无法将Cu中固溶的Fe减少到很低的状态。

为了更为有效地减少Cu中固溶的Fe，有必要提供一种Cu-Fe-C-Ag合金。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Cu-Fe-C-Ag合金，能够有效地减少Cu-中固溶的Fe，提高了Cu-Fe合金的导电性，还提高了Fe相纤维的稳定性，在350℃以上也不会导致Fe相粗化，提高了合金的使用温度范围，并且降低了合金的制备成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种Cu-Fe-C-Ag合金，Cu-Fe-C-Ag合金由以下步骤制备：

(1)准备原料：原料包括Cu-Ag预合金粉和Fe-C预合金粉，

(2)球磨混合：加入磨球进行机械混粉，得到复合粉末，

(3)热压烧结：将步骤(2)中得到的复合粉末放入热压烧结炉中进行烧结，烧结温度为800～1000℃(比如820℃、830℃、840℃、850℃、860℃、870℃、880℃、890℃、900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃、960℃、970℃、980℃、990℃)，烧结压力为45～55MPa(比如46MPa、47MPa、48MPa、49MPa、50MPa、51MPa、52MPa、53MPa、54MPa)，烧结时间为30min～45min(比如31min、32min、33min、34min、35min、36min、37min、38min、39min、40min、41min、42min、43min、44min)，

得Fe-C颗粒分布均匀的Cu-Fe-C-Ag合金。