[发明专利]一种高强度铜合金的制备方法

权利要求书

1.一种高强度铜合金的制备方法，其特征在于：

使用的化学物质材料为：铜、铝、镍、钛、铅、无水乙醇，其组合准备用量如下：以克、毫升为计量单位

铜：Cu，固态块体，1324.5g±0.01g

铝：Al，固态块体，113g±0.01g

镍：Ni，固态块体，46g±0.01g

钛：Ti，固态块体，15g±0.01g

铅：Pb，固态块体，1.5g±0.01g

无水乙醇:C₂H₅OH，液态液体，1000mL±10mL

制备方法如下：

(1)真空熔炼

高强度铜合金的熔炼是在真空熔炼炉内进行的，是在抽真空，加热熔炼状态下完成的；

①清理熔炼坩锅

用金属铲、金属刷清理熔炼坩锅内部，并用无水乙醇进行清洗，使其洁净；

②称取铜：1324.5g±0.01g、铝：113g±0.01g、镍：46g±0.01g、钛：15g±0.01g、铅：1.5g±0.01g，加入熔炼坩锅内；

③密闭真空电弧熔炼炉，抽取炉内空气，使炉内压强达到5×10^-3Pa；

④开启真空熔炼炉，开始加热，加热温度1340℃±1℃，并进行电磁搅拌，恒温保温时间30min，熔化成熔液；

(2)浇铸

熔炼后停止加热，停止抽真空，使炉温降至1200℃±1℃，开始浇铸；

打开熔炼炉，将熔炼坩锅里的熔液对准圆柱形水冷模具进行浇铸，浇满为止；

(3)脱模

浇铸后自然冷却至25℃，脱模后取出铸件；

(4)固溶处理

将铸件置于加热炉中进行固溶处理，固溶温度为900℃，固溶时间加热2h，保温时间1h；

固溶后将铸件迅速置于25℃水中，进行水淬处理；

用无水乙醇进行清洗，清洗后晾干；

(5)多向锻造

将固溶处理的铸件进行多向锻造，即x轴锻造，y轴锻造，z轴锻造；锻造次数为9次；

(6)再结晶处理

锻造后将铸件置于退火炉内进行再结晶退火处理，退火温度700℃，退火保温时间40min；

(7)冷轧处理

将退火处理的铸件进行冷轧处理，冷轧处理次数4次，总变形量为80％；

(8)时效处理

冷轧处理后进行时效处理，时效处理温度为300℃，时效处理时间是1h；

(9)清洗

时效后将铸件用无水乙醇进行清洗，使正反表面及端面处理洁净，成高强度铜合金块体；

(10)检测、分析、表征

对高强度铜合金块体的形貌及力学性能进行检测，分析，表征；

用光学显微镜进行组织分析；

用扫描电镜进行形貌分析；

用X射线衍射仪进行物相鉴定分析；

用微机控制电子万能试验机进行抗拉强度分析；

用维氏硬度计进行硬度分析；

用数码电导仪测量合金导电率；

用电化学腐蚀仪器进行耐腐蚀分析；

用多功能摩擦磨损试验机进行耐磨性分析；

结论：高强度铜合金块体硬度达336.3HV，抗拉强度1093MPa，导电性24.4Ωcm^-1，腐蚀电流密度4×10^-4A/cm²。

2.根据权利要求1所述的一种高强度铜合金的制备方法，其特征在于：

真空熔炼炉(11)呈矩形，真空熔炼炉(11)内下部中间位置设有熔炼坩锅(6)及高频感应线圈(4)；真空熔炼炉(11)右部设有电控箱(2)，并通过高频感应线圈(4)、绝缘板(3)与熔炼坩锅(6)连接；真空熔炼炉(11)正面设有温度显示屏(7)，内部设有温度探测仪(5)；真空熔炼炉(11)上部设有真空表(9)、第一进气阀(8)、第二进气阀(10)；真空熔炼炉(11)左部设有观察窗(12)、真空泵(13)、真空管(14)；真空熔炼炉(11)右部设有电控箱(2)，冷却机构(1)。