[发明专利]一种基于VIGA法的增材制造用CuCrZr粉末制备工艺

说明书

一种基于VIGA法的增材制造用CuCrZr粉末制备工艺，采用电解铜(质量分数为99.98％)、Cu‑5Cr中间合金和CuZrx中间合金(其中Zr的摩尔百分数x＝20％，30％，40％，50％，60％)，按照表1中的成分含量范围进行配料：熔炼前先将电解铜、Cu‑5Cr合金直接放在熔炼坩埚内，待金属完全融化后采用二次加料方式将CuZrx中间合金加入坩埚内；先进行抽真空及置换惰性气体保护，再进行精炼保温、漏包保温及雾化制粉。本发明能够制得高质量的增材制造用真空气雾化CuCrZr粉末。

技术领域

本发明涉及一种增材制造用CuCrZr粉末的制备工艺，尤其是一种基于VIGA法的增材制造用CuCrZr粉末制备工艺。

背景技术

以“3D打印”为全新概念的增材制造技术由于具有生产流程短、材料利用率高等特点，在形状复杂、小批量、个性化金属产品的制备方面具有独特的优势，该技术目前已成为各国实施技术创新、提振本国制造业的重要着力点。Cu-Cr-Zr合金作为高强高导高性能时效强化型铜合金以其优越的综合性能而广泛应用于集成电路引线框架材料、热交换材料、电车和电力机车架空导线及电气化高速铁路用接触线等诸多领域。

目前，CuCrZr合金的制备主要采用非真空熔炼技术，在CuCrZr合金粉末熔炼过程中，由于合金元素Cr和Zr的熔点比基体元素Cu的熔点高约850℃，并且Cr和Zr的密度都比Cu小，在高真空以及惰性气体氛围保护的真空气雾化粉末熔炼过程中合金元素Cr和Zr容易漂浮于Cu液表面，且烧损严重，使得制备的合金粉末成分极为不均为；再者由于Zr在高温下反应活泼，使用真空气雾化技术制备粉末过程中容易与普通炉衬材料、坩埚材料等发生化学反应，生成不易还原的化合物，使得CuCrZr粉末中Zr元素的收得率很低，甚至没有。

中间合金配料与纯金属配料，均是利用VIGA法制备增材制造用CuCrZr粉末的常用原材料。采用中间合金配料作为原材料进行的CuCrZr合金粉的制备末，相比以纯金属配料进行制备，制备的CuCrZr粉末Zr元素和Cr元素含量都较高，Zr元素和Cr元素损失率也都较低，并且以上两种元素含量也相对稳定，能够生产出符合相应成分要求的CuCrZr粉末。但是，进一步地，如何基于VIGA法制得高质量的增材制造用真空气雾化CuCrZr粉末，是本领域亟需解决技术难题。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种基于VIGA法的增材制造用CuCrZr粉末制备工艺，能够制得高质量的增材制造用真空气雾化CuCrZr粉末。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种基于VIGA法的增材制造用CuCrZr粉末制备工艺，包括以下步骤：采用电解铜(质量分数为99.98％)、Cu-5Cr中间合金和CuZrx中间合金(其中Zr的摩尔百分数x＝20％，30％，40％，50％，60％)，按照表1中的成分含量范围进行配料：

表1：CuCrZr合金粉末成分范围