[发明专利]一种纳米弥散强化弹性Cu-Nb合金的制备方法

摘要

一种纳米弥散强化弹性Cu-Nb合金的制备方法，包括制备低氧级Cu-Nb合金锭坯、热挤3压及冷轧工艺制备弹性带材；所述低氧级Cu-Nb合金锭坯制备包括原料粉末真空或氮气保护球磨、氢气保护退火及真空热压制备冶金坯锭；所述热挤压及冷轧工艺制备弹性带材包括对冶金坯锭实施挤压比≥15∶1的热挤压及对挤压材实施道次变形量为8％～10％的冷轧变形；本发明所制备的合金与铍青铜相比，具有强度高、导电率高、抗高温退火软化性能好和不含有毒元素(如铍)的优势。本发明工艺方法简单、操作方便、可实现批量生产；所制备的Cu-Nb合金具有高强度、高导电、高抗应力松弛特性，适用于航天航空以及电子工业高性能导电弹性器件，如大功率密封电磁继电器等。

主权项

一种纳米弥散强化弹性Cu-Nb合金的制备方法，包括以下步骤：第一步：制备低氧级Cu-Nb合金锭坯1、按Cu-Nb合金各组分重量百分比，分别取纯度≥99.95％，平均粒度为10～15μm的Cu粉与纯度≥99.90％，平均粒度＜5μm的Nb粉混合，在真空度为(5～6)×10-2Pa或纯度＞99.999％的氩气气氛保护下球磨，球料比(15～20)∶1，球磨转速250～350rpm，球磨时间40～50h，制得强固溶和内部含有大量小于5nm弥散Nb或NbO粒子的Cu-Nb纳米晶合金粉末；2、将Cu-Nb纳米晶合金粉末在氢气保护气氛下于600～650℃的炉中，保温1.0～1.5h，进行氢气保护退火；向退火后的Cu-Nb纳米晶合金粉末中添加占Cu-Nb纳米晶合金粉末总量50～300ppm的硼粉，混合均匀后，在真空热压机中，进行热压烧结，制得含氧量≤11ppm的Cu-Nb冶金坯锭；热压烧结工艺参数为：真空度10-2～10-3Pa，温度800～850℃，压强25～30MPa，热压时间2h；第二步：热挤压及冷轧工艺制备弹性带材1、在纯度＞99.999％的高纯氮气保护下将Cu-Nb粉末冶金坯锭加热至800～900℃，热挤压制得挤压板坯；热挤压时模温≥450℃，挤压比≥15∶1；2、将所得的挤压板坯进行道次变形量为8％～10％的冷轧变形，当总变形量达34％～35％时，将冷轧材在纯度＞99.999％的高纯氮气保护下进行去应力退火，退火温度600～750℃，保温时间30～60min；重复上述步骤，最终制得厚0.1～0.5mm的高精度冷轧弹性带材。