[发明专利]一种Cu-Cr-Zr耐磨合金导线的制备方法

权利要求书

1.一种Cu-Cr-Zr耐磨合金导线的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.粉末冶金：先将Cu-Cr合金或Cr-Zr合金或Cu-Cr-Zr合金或它们中的组合合金制成直径大小为50~300μm的粉末，再将此粉末干压或烧结制成块体材料，最后将此块体材料破碎成1-10mm的颗粒以备用；

S2.熔炼：先将50~90%的铸锭原料在真空条件下熔炼成合金溶液，熔炼温度为1200~1370℃，真空度保持在10^-2~10^-5MPa，待完全熔化后将温度保持在1200~1300℃，精炼除去杂质和气体，然后向熔炼炉内加入10-50%S1制备的颗粒，温度保持在1180~1280℃，再精炼进一步除去杂质和气体，保温2~20min，获得Cu-Cr-Zr合金溶液；

S3.雾化沉积：采用惰性气体将S2熔炼好的合金溶液雾化，沉积在运动的沉积基底上，获得厚度为5~15mm的半固态沉积坯；

S4.沉积坯预成型：厚度为5~15mm的沉积坯随基底向前运动，预成型装置对沉积坯进行预成型，预成型时温度为650~850℃，预成型后坯料横截面为矩形或圆形，等效直径为8~30mm；

S5.连续挤压Ⅰ：挤压模具预热到600~750℃，将S4预成型的坯料作为连续挤压的坯料进行连续挤压，形成杆料；

S6.连续挤压Ⅱ：挤压模具预热到550~700℃，对S5的挤出的杆料转角180°再次进行连续挤压，得到杆料；

S7.收卷：采用自动收卷机对S6连续挤压后的杆料进行收卷；

S8. 时效处理：将S7收卷的杆料直接进行双极时效处理，初次时效处理温度为360～420℃，保温时间为3～10h，然后空冷至室温；二次的时效处理温度为430～460℃，保温时间为1～2h，然后空冷至室温；

S9. 成品：出热处理炉，封装，获得成品。

2.根据权利要求1所述的一种Cu-Cr-Zr耐磨合金导线的制备方法，其特征在于：所述S2的Cu-Cr-Zr合金溶液中的成分为Cr：0.5~1.4%，Zr：0.02~0.5%，其余为铜、稀土和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种Cu-Cr-Zr耐磨合金导线的制备方法，其特征在于：所述S1合金粉末采用球磨机研磨法制备，控制球磨机的转速为100～200r/min，正反转时间5～15min，混粉时间3～5h，获得50~300μm的粉末。

4.根据权利要求1所述的一种Cu-Cr-Zr耐磨合金导线的制备方法，其特征在于：所述S1合金粉末采用雾化法制备，雾化GMR为0.8~10，雾化距离为2~10m，雾化气体为液氮，雾化温度为1.05~1.2T_m，获得50~300μm的粉末。

5.根据权利要求1所述的一种Cu-Cr-Zr耐磨合金导线的制备方法，其特征在于：所述S1合金粉末采用旋转电离法制备，以氩气为起弧气体，流量 为2～7m³/h，氮气为保护气体，流量为3～10m³/h，合金棒材旋转速度为8000~20000rpm，电离工作电压为3～15kV，获得50~300μm的粉末。

6.根据权利要求1所述的一种Cu-Cr-Zr耐磨合金导线的制备方法，其特征在于：所述S2中精炼方法为表面覆盖除渣剂，熔体内部压入精炼剂，并向熔体内部通入Ar，Ar的流量为0.2~2m³/h，通气时间为3~10min。

7.根据权利要求1所述的一种Cu-Cr-Zr耐磨合金导线的制备方法，其特征在于：所述S3中雾化气体为氮气，雾化锥角度为15~60°，雾化距离为200~500mm，雾化的GMR在0.3~0.8之间。

8.根据权利要求1所述的一种Cu-Cr-Zr耐磨合金导线的制备方法，其特征在于：所述S3半固态沉积坯中固相含量为70~90%，沉积基底转动的线速度为1.5~5m/min。