[发明专利]一种高Al2O3浓度Cu‑Al2O3纳米弥散强化合金的制备方法

摘要

本发明属于纳米合金材料技术领域，公开了一种高Al2O3浓度Cu‑Al2O3纳米弥散强化合金的制备方法，该方法包括Cu‑Al合金粉末制备、混料、一次内氧化、高能机械球磨、二次内氧化、氢气还原、二次混料、冷压成型，真空包套、热挤压成棒材。该方法先采用一次内氧化法生成细小的Al2O3弥散粒子，再采用机械合金化高能球磨内氧化粉，一方面改善一次内氧化过程中形成的Al2O3增强相团聚、粗化和沿晶界分布现象，另一方面形成大量位错等内部缺陷作为二次氧化过程中氧的渗透通道，然后对球磨粉末采用二次内氧化以进一步氧化残余Al，获得综合性能优异的高Al2O3含量的Cu‑Al2O3弥散强化铜合金。

主权项

一种高Al2O3浓度Cu‑Al2O3纳米弥散强化合金的制备方法，其特征是，包括以下步骤：(1)将Al2O3质量含量为1.2～2.4wt％的Cu‑Al合金粉末与第一氧化剂均匀混料30min～50min，得混合粉末，Cu‑Al合金粉末和第一氧化剂比例按公式n＝m/10C1计算；式中n为第一氧化剂质量，m为Cu‑Al合金粉质量，C1为Cu‑Al合金粉中Al质量分数；然后将所述混合粉末装入密闭容器，并在氮气的保护下加热到850℃～950℃进行0.5～1h的内氧化，形成内氧化合金粉；(2)将所述内氧化合金粉在氩气的保护下进行高能机械球磨10～40h，得球磨粉末；(3)将所述球磨粉末与第二氧化剂均匀混料30min～50min，得球磨混合粉末，球磨粉末和第二氧化剂比例按公式n2＝m2/50C2计算；式中n2为第二氧化剂质量，m2为球磨粉末质量，C2为球磨粉末中Al质量分数；然后将所述球磨混合粉末装入密闭容器，并在氮气的保护下加热到850℃～950℃进行0.5～1h的二次内氧化，形成二次内氧化粉末；(4)将所述二次内氧化粉末在氢气还原炉内还原，得还原粉末，其中还原温度为800℃～900℃，还原时间为2～4h，氢气流量为0.4L/min，还原用氢气为高纯氢，露点为‑40℃以下；(5)再将所述还原粉末与非晶B粉混料，其中非晶B粉粒度为1～5μm，加入量为50～100ppm，混料转速为60～110rpm，混料时间为30min～50min，得二次混合粉末；(6)将所述二次混合粉末冷压成型，真空包套、热挤压成棒材，所述热挤压的挤压比在10:1～16:1之间。