[发明专利]一种层状铜铬锆-纯铜复合板材的制备方法

说明书

本发明属于材料制备领域，特别是一种层状铜铬锆‑纯铜复合板材的制备方法。包括如下步骤：(1)预处理：切取长和宽相同、厚度比为7:3的铜铬锆和纯铜板材，并对其进行处理；(2)扩散压力焊处理：将预处理之后的铜铬锆和纯铜板材依次交叠堆叠放入绝氧氛围的系统中进行扩散压力焊接；(3)重固溶处理：使得析出的第二相增强体重新固溶到基体中；(4)冷轧：得到层状铜铬锆‑纯铜异构复合板材；(5)热处理。本发明采用多层垒叠扩散焊的手段，可以一次性制备出指定层数的铜铬锆‑纯铜复合板材；且在扩散压力焊后进行重固溶处理，使易在界面处汇聚的析出相重新溶解回基体中去，制备出的层状板材具有良好的结合界面，提高材料综合力学性能。

技术领域

本发明属于材料制备领域，特别是一种层状铜铬锆-纯铜复合板材的制备方法。

背景技术

在如今电气化的工业时代，铜及铜合金是在人类社会中扮演者极其重要的角色。电机、通信、机械制造、建筑行业、国防工业等领域都对铜及铜合金有着大量的需求。纯铜的热导率和电导率都十分优异，但是其较低的强度(粗晶态抗拉强度约200MPa)限制了它的进一步应用。目前获得高强高导铜合金的方法基本都是在提升铜合金强度时，部分牺牲铜合金良好的导电性能，比较成熟的方法是合金化法。合金化法制备高强高导铜合金主要有四种方式，分别是固溶强化、沉淀强化、细晶强化和冷变形强化。用这些方法在强化铜合金材料时会引入大量缺陷(如杂质原子、空位、位错、层错等)和晶界，加强了对电子的散射作用，从而导致电导率的降低。

为在不降低电导率的前提下提高强度，我们引入了多层复合材料这一概念。多层复合材料是一种调节材料综合性能的有效方法。文献“累积叠轧焊制备Al/AZ31多层复合材料及其强度，刘华赛等，稀有金属，第33卷第2期，第285～289页，2009年 4月”用累积叠轧焊法制备了Al/AZ31多层复合材料；其根据性能数据可以看出这种多层复合材料具备优异的综合力学性能，这主要归功于软硬界面处协调变形产生的额外背应力提供了额外的加工硬化能力。

然而这种材料制备方法也存在较多的弊端：首先，采用热轧的方式限制了材料强度的提高幅度；其次，较难单纯依赖热轧使两种不同的金属有良好的界面结合，在变形的过程中也会由于界面结合性不佳而导致在界面处开裂，从而导致材料利用率低；最后，累积叠轧焊法工艺繁琐，容易引入杂质，从而污染界面导致界面结合性不佳。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种层状铜铬锆-纯铜复合板材的制备方法。

实现本发明目的技术解决方案为：

一种层状铜铬锆-纯铜复合板材的制备方法，包括如下步骤：

(1)预处理：切取长和宽相同、厚度比为7:3的铜铬锆和纯铜板材，并对其进行处理；

(2)扩散压力焊处理：将预处理之后的铜铬锆和纯铜板材依次交叠堆叠放入绝氧氛围的系统中，进行扩散压力焊接；

(3)重固溶处理：使得析出的第二相增强体重新固溶到基体中；

(4)冷轧：得到层状铜铬锆-纯铜异构复合板材；

(5)热处理：所述热处理为退火处理。

进一步的，所述纯铜成分按重量百分比为：(Cu+Ag)99.90，铜铬锆成分按重量百分比为：Cu：97.95～99.45，Cr：0.50～1.5，Zr：0.05～0.30，杂质≤0.3。

进一步的，所述步骤(1)中的预处理还包括：对铜铬锆和纯铜板材上下接触表面进行打磨、抛光，之后放入丙酮溶液中清洗10-30min，风干，放入真空罐中备用。

进一步的，抛光之后，所述板材的表面粗糙度Ra1.0μm。