[发明专利]一种高强度金基合金材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种金锗镍铜合金，其特征在于：该合金组成及各组分质量百分比为：Ge：8.0％～15％，Ni：1.0％-1.49％，Cu：0.1％-0.49％，Y：0.01％-0.49％、Gd：0.01％-0.49％，Au：余量。

2.一种高强度金基合金的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照根据权利要求1所述的金锗镍铜合金配比，对金、锗、镍和无氧铜，及微量元素Gd和Y进行称重；

(2)采用真空卧式冷室压铸设备，先将原材料放入氧化锆坩埚中，再将氧化锆坩埚装入石墨套内，封好炉体并抽真空；

(3)感应加热，开始升温，控制炉内温度在1000℃-1150℃之间，使金熔化；静置，精炼熔体，使合金成分更加均匀；

(4)准备压铸，将液体金属从保温炉中自动浇入压室后准备压铸，进入型腔时液态金属的平均温度为850-950℃；

(5)开始压铸，压射冲头推送金属液填充进入模具型腔；从液态金属充填型腔内到浇口完全凝固时，控制压射比压范围为30-50MPa，内浇口速度为15-70m/s，持压时间为1-2s，充填速度为35-45m/s，充填时间为0.01-0.2s；

(6)压射完成后，进行留模和开型，取出铸锭，得到金锗镍铜的合金铸锭。

3.根据权利要求2所述的高强度金基合金的制备方法，其特征在于：金纯度为5N以上，镍的纯度为4N以上，微量元素Gd和Y以纳米粉的形式按照配比添加到合金中。

4.根据权利要求2所述的高强度金基合金的制备方法，其特征在于：所述升温的速度为15～30℃/分钟；在压铸成型过程中向型腔外充少量液氮。

5.根据权利要求2所述的高强度金基合金的制备方法，其特征在于：所述的留模时间为7-12s，所述的开型时间为2s；得到金锗镍铜的合金铸锭的厚度为1-1.5mm。

6.一种高强度金基合金带材或片材的制备方法，包括如下步骤：

1)将厚度为1-1.5mm的金锗镍铜合金铸锭放入电阻炉内加热；

2)使用二辊轧机，将加热后的合金铸锭反复通过轧机进行等温轧制，直至厚度为0.8mm-1.0mm；再使用四辊精轧机，继续轧制至成品厚度为0.015mm以上；

3)将金锗镍铜合金带材或片材进行时效处理，在140℃-160℃温度下，真空环境，时效处理2-2.5小时。

7.根据权利要求6所述的高强度金基合金带材或片材的制备方法，其特征在于：在电阻炉内加热时，炉内铸锭的温度为290℃-310℃；轧制过程中合金表面温度为290℃-310℃。

8.一种高强度金基合金成品的制备方法，包括如下步骤：采用激光切割的方式将如权利要求6或7制备得到的金锗镍铜合金带材或片材加工成各种所需的尺寸。

9.根据权利要求8的方法制备得到的高强度金基合金成品，其特征在于：厚度为0.015-0.8mm，长度为200mm以下，宽度为200mm以下。

10.根据权利要求1所述的金锗镍铜合金作为金基合金钎料，在可伐合金、不锈钢合金、高强度铜合金的焊接，及Si芯片与陶瓷基体的焊接中的应用；或者用作电子工业用触点功能材料，在电子工业触点制作中的应用。