本发明涉及一种材料的强韧化处理方法，属于材料热处理领域，具体为一种针对铜及铜合金及其制品，通过静磁场和深冷场相耦合的方式来提高其强韧性的处理方法。
背景技术：
：深冷处理具有稳定材料尺寸、改善均匀性、减小变形、无污染、成本低等特点，在材料的改性中已经得到了长足的发展，但是国内目前大多是将深冷工艺用于钢铁材料，这对改善高速钢、轴承钢、模具钢等材料的耐磨性、硬度、尺寸稳定性等性能具有显著的作用；磁场处理在金属材料中的应用目前主要集中在冶炼过程中，利用磁场能够使金属在凝固过程中发生择优取向和晶粒细化的特点来提高一些合金的使用性能；将磁场和深冷相结合，对现有金属材料进行改性的研究尚处于萌芽阶段。铜及铜合金具有化学性能稳定、优异的耐蚀性、良好的力学性能而被广泛应用与国防、建筑、交通等领域；但是在冶炼和轧制过程中存在一些有害的析出相和缺陷，使得铜及同合金的强韧性受到极大的影响；组织细化、减少缺陷是提高铜及铜合金强韧性的最有效的途径之一；经文献检索发现，现有提高铜及铜合金强韧性的中国专利有：铜合金的制造方法及铜合金CN201480031814.X，铜合金及其制备方法CN201210563839.7和铜合金及其制备方法CN201080037901.8等；他们所采用的方法主要采用添加合金元素、形变处理、热处理等，这些方法都存在生产成本偏高、材料化学组分和组织不均匀、偏析倾向大等不可避免的缺点；综上所述，亟需一种新的材料处理方法来提高现有铜及铜合金强韧性，以缓解性能需求与生产成本之间的矛盾。技术实现要素：本发明的目的是针对目前铜及铜合金制品强韧化处理存在的问题，提出一种针对精密加工后的铜及铜合金制品进行强韧化处理的方法；不影响合金成分、制品尺寸及结构、不需要二次精整加工的前提下，提高铜及铜合金的强韧性。本发明的目的技术方案是：本发明提出一种提高铜及铜合金强韧性的静磁场深冷处理方法，其特征在于：对铜及铜合金进行在静磁场条件下的深冷处理，待深冷处理结束之后取出铜合金制品，在室温条件下回温，进行自然时效。为了解决以上技术问题，本发明的一种提高铜及铜合金强韧性的静磁场深冷处理方法，包括：1)对加工成形后的纯铜或铜合金制品表面进行精整、清污、打磨抛光处理，以提高静磁场深冷处理的效率。2)将待处理制品安装在试样夹上，并置于强磁体之间，强磁体的表面磁场强度为0.1～2T；然后将组装好的试样夹和强磁体放入深冷箱中进行深冷处理；当铜或铜合金制品的厚度小于等于10mm，即属于轻薄件时，可选用磁场强度0.1～1T的强磁体；当铜或铜合金制品的厚度大于10mm，属于厚重件时，须选用磁场强度大于1T并小于等于2T的强磁体，因为对于厚重件若选用的强磁体磁场强度偏小，会使铜或铜合金制品内存在明显的磁场梯度，这会影响磁场的作用效果，从而影响铜或铜合金制品的性能最大提升。3)深冷处理时通过计算机调控降温速率，降温速率为0.1～30℃/min；当铜或铜合金制品的厚度小于等于10mm，属于轻薄件时，降温速率取15～30℃/min；当铜或铜合金制品的厚度大于10mm，属于厚重件时，降温速率取大于等于0.1℃/min并小于15.0℃/min；降温速率过大时会使铜或铜合金制品出现较高的温度梯度，对铜或铜合金制品性能的提高具有不利的影响。4)温度降低到液氮温度之后，进行深冷保温；深冷保温时间为1～60h；当铜或铜合金制品的厚度小于等于10mm，属于轻薄件时，深冷保温时间取1～30h；当铜或铜合金制品的厚度大于10mm，属于厚重件时，深冷保温时间大于30h并小于等于60h；因为对于轻薄件而言，深冷保温时间超过一定时间之后其性能提高不明显；而对于厚重件而言，若深冷保温时间过短，会出现晶粒细化程度低、有害析出相转化率低的现象，从而影响了铜或铜合金制品性能的最大化。5)深冷处理完成后，将强磁体和铜合金制品的组合部分从深冷箱中取出，并在室温条件下回温，进行自然时效，恢复到室温即可。与现有技术相比，本发明具有以下优点和效果：(1)本发明的方法适用于精密加工后的铜及铜合金制品进行强韧化处理，不影响金属成分、不影响制品尺寸、不破会制品的表层及结构、不需要二次精整加工，比现有的化学镀、沉积及机械加工变形强化具有突出的优势。(2)处理过程中所采用的液氮和静磁场即不污染损害所处理的金属制品，又不污染环境，不影响操作人员健康，整个处理过程能耗低；因此，本发明属于一种绿色环保的新型材料加工处理方法。(3)本发明所采用的处理方法能够起到细化晶粒、降低有害析出相、均匀组织的作用，从而可以提高现有廉价但是低性能铜合金及其制品的强韧性，进一步挖掘现有铜合金的性能潜力，降低生产成本，具有较高的市场经济效益。附图说明图1为实施本发明的装置结构示意图。1；深冷箱；2；强磁体；3；强磁体；4；试样夹；5；计算机；6；液氮罐。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步的阐述；实施例仅用于说明本发明，而不是以任何方式来限制本发明。强磁体选用N52型钕铁硼强磁铁，试样夹厚度为2mm；深冷处理工艺采用中国科学院理化技术研究所研制的SLX程序控制深冷处理系统进行的，深冷系统由深冷箱、控制箱、液氮罐、液氮泵及真空输液管、计算机及控制软件组成；工作时，将工件置入深冷箱内，在计算机或控制箱上编制工艺程序后，系统自动运行，程序运行结束后系统自动停止；整个运行无需人工干预，操作方便，使用可靠；该系统温度控制范围：-196℃～室温；降温速率：0.1～30℃/min；拉伸设备为长春机械厂生产的DNS10型电子万能试验机，拉伸速率设定1mm/min。实例1铝青铜的静磁场深冷处理本实施采用的铝青铜合金的成分如表1，试样采用线切割的方式加工成45mm×5mm×2mm的轻薄板材拉伸样，实施例参数及结果如表2所示。表1铝青铜合金成份元素AlZnMnFePbSiCu含量(％)8.0-10.00-1.00-0.52.0-4.00-0.010-0.1余量表2铝青铜静磁场深冷处理测试结果从表2中可以看出，通过静磁场下深冷处理，可以使铝青铜的强韧性得到明显的提高；抗拉强度提高2.6％～7.1％，延伸率提高11.6％～44.2％。实例2铝黄铜的静磁场深冷处理本实施采用的铝青铜合金的成分如表3，试样采用线切割的方式加工成45mm×20mm×20mm的厚重板材试样，实施例参数及结果如表4所示。表3铝黄铜合金成份元素CuSnMnAlFePbZn含量(％)64.0-68.00-0.21.5-2.56.0-7.02.0-4.00-0.5余量表4铝黄铜静磁场深冷处理测试结果从表4中可以看出，通过静磁场下深冷处理，可以使铝黄铜的强韧性得到明显的提高；抗拉强度提高4.6％～8.1％，延伸率提高10.6％～46.8％。当前第1页1 2 3