[发明专利]一种利用熔体旋转法制备耐高温CuCrNb合金的方法

说明书

本发明公开了一种利用熔体旋转法制备耐高温CuCrNb合金的方法，具体包括：按所述质量的百分比：Cr：5.5～7.5％，Nb：4.5～6.5％，Cu：余量，依次加入坩埚中进行熔化，直至全部完全熔化；将所制备的金属液喷射至圆辊，用快速凝固法制备合金薄带；将合金薄带在氩气保护下在破碎机中进行破碎细化，得到合金微细带材；将用快速凝固法制备的微细带材进行冷等静压得到冷压毛坯；将制备的冷压毛坯进行热挤压制备热挤压棒材；将热挤压棒进行热处理；本发明整体工艺流程简单利用本发明方法所制备的CuCrNb合金具备较佳的耐高温性，兼具良好的导电导热性能。

技术领域

本发明涉及材料制造技术领域，具体涉及一种利用熔体旋转法制备耐高温CuCrNb合金的方法。

背景技术

随着技术的发展和社会的需要，许多领域要求材料具有高的热传导性和高的强度，例如航空航天、超/特高压电器、大规模集成电路等重点领域用的材料服役条件苛刻、安全可靠性要求极高。以发动机燃烧室为例，其是保证火箭正常运行的核心部件，工作条件非常恶劣。如果发动机在使用过程中超温，就会引起承热部件出现过热、过烧现象，导致材料内部结构晶粒粗大或晶粒边界出现氧化或熔化，进而引起材料的塑性、冲击韧度、疲劳性能、断裂韧度及抗应力、抗腐蚀能力大大下降，引起热端部分的烧蚀、裂纹、断裂故障，因此选择符合要求的燃烧室内衬材料显得尤为重要。

传统的提高铜合金的强度的方法有应变强化、固溶强化及沉淀强化，然而在高温时金属会发生再结晶、第二相粗化和溶解或金属间化合物长大，因此以上强化办法在高温下会失效，经历高温后极易软化变形，难以满足要求，目前弥散强化铜合金尤以氧化铝铜为主，(Cu-Al₂O₃)是一种优异的高强、高导材料，由于纳米级Al₂O₃对基体铜的弥散强化作用，该合金具有高强度、高硬度、高导电率及高软化温度等特性。

虽然弥散强化铜满足了高强高导耐高温的性能要求，但是其领先技术以国外为主，且该种合金受限于工艺，成本高、规格小、致密度低，使得弥散强化铜的应用大为受到限制，我们结合现有的技术经验和试验，我们认为开发CuCrNb形成弥散相或通过在铜基体中加入弥散分布的硬质相，保持铜良好的导电性能，可以提高材料在高温条件下的力学性能，是发展高强高导耐高温高性能铜合金材料的主要方向，该种材料的开发应用将极大推动装备制造业飞速发展。

熔体旋转速凝固技术是目前应用比较广泛的快速凝固技术。将单熔体旋转速凝固技术与热挤压制造技术结合起来，利用熔体旋转快速凝固技术制备出具有二次析出相明显细化的粉体，经冷等静压后挤压出具有比传统铸造挤压工艺性能更优良的CuCrNb合金，为制备高性能CuCrNb合金提供了一种新途径。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在缺陷，提供一种利用熔体旋转法制备耐高温CuCrNb合金的方法。

本发明的技术方案为：一种利用熔体旋转法制备耐高温CuCrNb合金的方法，具体包括：

S1：备料

按照质量百分比：Cr：5.5～7.5％、Nb：4.5～6.5％、Cu：余量，对各合金元素进行配比，选择并称取相应的原料；

S2：熔融

将S1称取的原料依次加入坩埚中进行熔化，直至全部完全熔化；

S3：合金薄带的制备

将所制备的金属液喷射至圆辊，用快速凝固法制备合金薄带；

S4：合金微细带材的制备

将合金薄带在氩气保护下在破碎机中进行破碎细化，得到合金微细带材；

S5：冷压毛坯的制备

将用快速凝固法制备的微细带材进行冷等静压得到冷压毛坯；