[发明专利]一种高强度铜合金的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度铜合金的制备方法，是根据铜及铜合金具有强度高、导电性能优良的特点，及耐磨性耐腐蚀性差的情况，在铜合金中添加铝、镍、钛和铅，使得铜合金的晶格发生畸变，析出强化相，经熔炼、浇铸、固溶、锻造、冷轧、时效处理等手段，提高了铜合金的强度，耐腐蚀性和耐磨性，增强了铜合金的力学性能和应用范围，此制备方法工艺先进，数字精确翔实，是先进的制备铜合金的方法。

技术领域

本发明涉及一种高强度铜合金的制备方法，属有色金属熔炼制备及应用的技术领域。

背景技术

铜及铜合金具有强度高导热导电性能优良和易于加工的特点，被广泛应用于航空航天、电子通讯、机械制造、国防军工及日常生活领域；然而铜及铜合金的耐腐蚀性、耐磨性及抗蠕变性差，使铜及铜合金的工业上应用受到了很大的局限。

研究发现，在铜及铜合金中添加镍、铅、钛，可使合金发生晶格畸变，或析出强化相，可以改善铜及铜合金的耐腐蚀性和耐磨性，这一技术还处于科学研究中。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的不足，在铜合金中添加镍、铅、钛，经熔炼、浇铸、固溶、锻造、冷轧和时效等手段，以提高铜合金的耐腐蚀性和耐磨性，增强铜合金的力学性能和使用范围。

技术方案：

本发明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；