[发明专利]一种弥散强化铜与无氧铜复合棒材的制备方法有效

专利信息
申请号: 201711270364.1 申请日: 2017-12-05
公开(公告)号: CN108057732B 公开(公告)日: 2019-11-15
发明(设计)人: 牛立业;曹先杰;郭慧稳;李欣华;郭惠祥;袁新民 申请(专利权)人: 中铝洛阳铜加工有限公司
主分类号: B21C37/04 分类号: B21C37/04;B22F9/08;B22F1/00;B22F3/04;B22F3/10;B22F3/24
代理公司: 11401 北京金智普华知识产权代理有限公司 代理人: 王滨生<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 471000河*** 国省代码: 河南;41
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摘要: 一种弥散强化铜与无氧铜复合棒材的制备方法,制备流程步骤为:氮气雾化制粉→氧源制备→混粉→冷等静压加工→短流程、一体化热处理→挤压加工→精整、脱皮→弥散强化铜与无氧铜复合铜锭制备→弥散强化铜与无氧铜复合铜锭二次挤压→弥散强化铜与无氧铜复合棒拉伸加工→检查和检测;通过粉末冶金和压力加工技术,把Cu‑Al2O3纳米弥散强化铜和无氧铜进行复合,制备成Cu‑Al2O3纳米弥散强化铜与无氧铜复合棒材,利用Cu‑Al2O3纳米弥散强化铜的高温强度高级无氧铜的特性,来满足电子信息产业大功率微波管和电气行业大电流高压继电器等对关键材料的需求。
搜索关键词: 一种 弥散 强化 无氧铜 复合 制备 方法
【主权项】:
1.一种弥散强化铜与无氧铜复合棒材的制备方法,其特征在于:制备流程步骤为:氮气雾化制粉→氧源制备→混粉→冷等静压加工→短流程、一体化热处理→挤压加工→精整、脱皮→弥散强化铜与无氧铜复合铜锭制备→弥散强化铜与无氧铜复合铜锭二次挤压→弥散强化铜与无氧铜复合棒拉伸加工→检查和检测;/n第一步,氮气雾化制粉:采用100kg中频熔炼炉进行熔炼,首先在中频熔炼炉内加入高纯无氧电铜熔炼40~70分钟,熔炼过程用木炭覆盖;然后加入Cu-P合金脱氧0.5~3分钟,Cu-P合金中Cu的比例为86~88%,Cu-P合金中P的比例为11~15%,再加入Cu—Al合金熔炼3~8分钟,Cu—Al合金中Cu的比例为69~71%,Cu—Al合金中Al的比例28~32%,Al在Cu—Al合金中的含量控制在0.05~0.9wt%,然后用0.7~1.0Mpa压力的氮气进行雾化制粉,干燥、筛分出-100目Cu—Al合金原始粉末;/n第二步,氧源制备:将-100目Cu—Al合金原始粉末再进行过筛,筛分出-200目Cu—Al粉,在200℃~500℃氧化20~80小时,然后在氮气保护条件下,600℃~900℃分解成氧化亚铜固体氧源;/n第三步,混粉:把制得的-200目的氧化亚铜固体氧源和-100目Cu—Al合金原始粉末按配比公式计算出-200目的氧化亚铜固体氧源的添加量,所述的配比公式:M/N=9A/8B×P,M为Cu—Al合金原始粉重量,N为氧化剂重量,A为Cu—Al合金原始粉中铝的重量百分比氧化剂氧含量的重量百分比,氢损值能够代替,B为氧化剂氧含量的重量百分比,P为氧化剂过剩系数0.3~0.9,混料时间为0.5~1.5小时;/n第四步,冷等静压加工:将按比例混合好的弥散铜合金粉末用冷等静压胶套进行密封,在振动机上震动1~3分钟,使松装密度均匀,压坯密度一致,然后用橡胶帽封口,再用铁丝紧固;把封装好弥散铜合金粉的胶套放入冷等静压缸体内进行冷等静压处理制得冷等静压粉锭,压制压力:180~300Mpa,升压速度:10~20Mpa/分钟,保压时间5~10分钟;/n第五步,短流程、一体化热处理:把冷等静压粉锭放入热处理炉炉胆内,按照内氧化、还原、烧结的顺序进行一体化热处理;/n内氧化处理是让冷等静压粉锭中的Al转化为Al2O3,内氧化温度:850℃~950℃,内氧化时间:2~6小时,保护气氛:氮气;/n还原温度:880℃~980℃,还原时间:2~6小时,还原气氛:高纯氢气,露点:-60℃,氧含量:≯10PPm;/n烧结温度:900℃~960℃,烧结时间:2~6小时,烧结气氛:高纯氢气,露点:-60℃,氧含量:≯10PPm;/n第六步,挤压加工:把热处理后的冷等静压粉锭进行包套挤压或直接裸锭挤压,在4000吨挤压机上进行挤压,冷等静压粉锭加热温度:850℃~960℃,加热时间:2~4小时,挤压比7~35,挤棒规格为Φ75~Φ85mm;/n第七步,精整、脱皮:把挤压后的挤制棒进行去头尾、矫直、去紫铜皮、加工到Φ70~Φ80mm;/n第八步,弥散强化铜与无氧铜复合铜锭制备:把加工好的挤制棒除油、清洗,封装到Φ100/Φ77.5×300mm,厚度为10~15mm的厚壁无氧铜套内,无氧铜套两端用无氧铜板焊接密封,制备成Φ100/Φ77.5×300mm弥散强化铜与无氧铜复合铜锭;/n第九步,弥散强化铜与无氧铜复合铜锭二次挤压:把制备好的Φ100/Φ77.5×300mm弥散强化铜与无氧铜复合铜锭进行二次挤压,挤制规格为Φ20~Φ30mm,复合锭的挤压温度为850℃~960℃,加热时间:2~4小时,挤压比12~35;/n第十步,弥散强化铜与无氧铜复合棒拉伸加工:把二次挤压加工后的弥散铜与无氧铜复合挤制棒进行矫直、去头尾、拉伸加工到Φ10~Φ30mm;/n第十一步,检查和检测:检查外层无氧铜厚度为:1.5~4.5mm,检测材料性能:导电率:80%IACS~94%IACS;900℃,氢气处理半小时后的Rm:345Mpa~540Mpa,Rp0.2:257Mpa~430Mpa。/n
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