[发明专利]一种高强度铜合金的制备方法

摘要

本发明涉及一种高强度铜合金的制备方法，是根据铜及铜合金具有强度高、导电性能优良的特点，及耐磨性耐腐蚀性差的情况，在铜合金中添加铝、镍、钛和铅，使得铜合金的晶格发生畸变，析出强化相，经熔炼、浇铸、固溶、锻造、冷轧、时效处理等手段，提高了铜合金的强度，耐腐蚀性和耐磨性，增强了铜合金的力学性能和应用范围，此制备方法工艺先进，数字精确翔实，是先进的制备铜合金的方法。

主权项

1.一种高强度铜合金的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：铜、铝、镍、钛、铅、无水乙醇，其组合准备用量如下：以克、毫升为计量单位铜：Cu，固态块体，1324.5g±0.01g铝：Al，固态块体，113g±0.01g镍：Ni，固态块体，46g±0.01g钛：Ti，固态块体，15g±0.01g铅：Pb，固态块体，1.5g±0.01g无水乙醇:C₂H₅OH，液态液体，1000mL±10mL制备方法如下：(1)真空熔炼高强度铜合金的熔炼是在真空熔炼炉内进行的，是在抽真空，加热熔炼状态下完成的；①清理熔炼坩锅用金属铲、金属刷清理熔炼坩锅内部，并用无水乙醇进行清洗，使其洁净；②称取铜：1324.5g±0.01g、铝：113g±0.01g、镍：46g±0.01g、钛：15g±0.01g、铅：1.5g±0.01g，加入熔炼坩锅内；③密闭真空电弧熔炼炉，抽取炉内空气，使炉内压强达到5×10^‑3Pa；④开启真空熔炼炉，开始加热，加热温度1340℃±1℃，并进行电磁搅拌，恒温保温时间30min，熔化成熔液；(2)浇铸熔炼后停止加热，停止抽真空，使炉温降至1200℃±1℃，开始浇铸；打开熔炼炉，将熔炼坩锅里的熔液对准圆柱形水冷模具进行浇铸，浇满为止；(3)脱模浇铸后自然冷却至25℃，脱模后取出铸件；(4)固溶处理将铸件置于加热炉中进行固溶处理，固溶温度为900℃，固溶时间加热2h，保温时间1h；固溶后将铸件迅速置于25℃水中，进行水淬处理；用无水乙醇进行清洗，清洗后晾干；(5)多向锻造将固溶处理的铸件进行多向锻造，即x轴锻造，y轴锻造，z轴锻造；锻造次数为9次；(6)再结晶处理锻造后将铸件置于退火炉内进行再结晶退火处理，退火温度700℃，退火保温时间40min；(7)冷轧处理将退火处理的铸件进行冷轧处理，冷轧处理次数4次，总变形量为80％；(8)时效处理冷轧处理后进行时效处理，时效处理温度为300℃，时效处理时间是1h；(9)清洗时效后将铸件用无水乙醇进行清洗，使正反表面及端面处理洁净，成高强度铜合金块体；(10)检测、分析、表征对高强度铜合金块体的形貌及力学性能进行检测，分析，表征；用光学显微镜进行组织分析；用扫描电镜进行形貌分析；用X射线衍射仪进行物相鉴定分析；用微机控制电子万能试验机进行抗拉强度分析；用维氏硬度计进行硬度分析；用数码电导仪测量合金导电率；用电化学腐蚀仪器进行耐腐蚀分析；用多功能摩擦磨损试验机进行耐磨性分析；结论：高强度铜合金块体硬度达336.3HV，抗拉强度1093MPa，导电性24.4Ωcm^‑1，腐蚀电流密度4×10^‑4A/cm²。