[发明专利]一种含有Cr2

权利要求书

1.一种含有Cr₂Nb相的高强高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配料：按照Cr为0.3-4％、Zr含量为0.1-1％、Nb含量为0.3-4％、Cu为余量的重量百分含量对铜合金元素进行配比，选择并称取相应的原料；

(2)雾化制粉：将所述原料经过精炼，再采用真空感应气雾化法或冷却成锭采用电极感应气雾化法制成含有Cr₂Nb相的球形粉末；

精炼包括S1：将Cr以Cr粉形式平铺在陶瓷箱底部，铺设厚度为1-2mm，通入氩气去除密封箱内空气，并保持密封箱内气压为0.5-0.7MPa，将Nb以Nb粉形式装入超音速微粒轰击喷枪，以距离Cr粉50mm，以250-300m/s速度向Cr粉进行均匀喷射，使得Nb粉与Cr粉快速结合，然后采用机械球磨2h进行充分活化，得到非平衡的过饱和固溶体；

S2：将铜原料放入陶瓷坩埚中升温至1300℃至完全熔化，然后加入所述过饱和固溶体，升温至1700℃至完全熔化，最后加入Zr原料，升温至1900℃至完全熔化，将陶瓷坩埚中熔液倾倒入水冷模具中，冷却1h后得到铜合金铸锭；

(3)3D打印型材：选择粒度区间为20-100μm的球形粉作为3D打印原材料，通过能量束对原材料进行3D打印，用于得到处于饱和态的铜合金型材；

(4)时效处理：对经过3D打印的铜合金型材进行时效处理，温度控制在300-500℃，时效时间控制在2-5h，得到3D打印样件；

(5)机械加工：采用机加设备对所述3D打印样件按照图纸要求进行成品加工。

2.如权利要求1所述的一种含有Cr₂Nb相的高强高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，所述精炼还包括：

S3：将所述铜合金铸锭放入模具中，分别沿X轴、Y轴、Z轴方向依次进行锻压，其中，X轴、Y轴方向每次变形量不低于40％，Z轴方向变形量不低于70％，将铸锭锻压成板材；

S4：将所述板材在室温下进行10-20道次轧制，每次形变量不低于15％；

S5：将轧制后的板材切割成条状装入电子束熔炼设备的进料机构，采用电子束重熔技术对轧制后的板材进行二次重熔，冷却结晶后得到二次合金铸锭，将所述二次合金铸锭直接采用电极感应气雾化法制粉，或先熔炼成液体后采用真空感应气雾化法制粉。

3.如权利要求1或2所述的一种含有Cr₂Nb相的高强高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述Cu为纯度为≥99.990％的电解铜板，Zr采用纯度为≥99.9％的结晶Zr，Cr采用纯度≥99.9％，粒径为50-90μm的Cr粉，Nb采用采用纯度≥99.5％，粒径为10-20μm的Nb粉。

4.如权利要求1所述的一种含有Cr₂Nb相的高强高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的真空感应气雾化法和所述电极感应气雾化法中均采用超音速紧耦合雾化喷嘴喷射高压气流将所述铜合金铸锭的金属液体雾化破碎成细小液滴，在低温氩气高压冷风气流中凝固成颗粒。

5.如权利要求4所述的一种含有Cr₂Nb相的高强高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，所述低温氩气高压冷风气流的温度为-20～-10℃，压力为80～100atm。

6.如权利要求1所述的一种含有Cr₂Nb相的高强高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述能量束为激光束、电子束或等离子束中的任意一种。