0039]用电阻炉熔炼Cu-B1-Sn合金，通过在1173K保温、搅拌40分钟后获得均一熔体；使熔体在脉冲电流(峰值电流密度为20000A/cm2，脉冲频率为50Hz，脉冲宽度为6 μ s)作用下连续凝固。
[0040]本实施例所得合金复合线材如图5所示，图中白色相为富Bi基体，黑色相为富(Cu, Sn)相。凝固过程中脉冲电流促使弥散相液滴形核率增加，合金呈现弥散型凝固组织。
[0041]对比例2
[0042]与实施例2不同之处在于:对合金熔体未施加脉冲电流。所得Cu-B1-Sn合金复合线材组织如图4所示，图4中白色相为富Bi基体，黑色相为富(Cu，Sn)相，合金呈现两相分离凝固组织。
[0043]实验表明，实施例2凝固试样中弥散相粒子尺寸较对比例2中未施加脉冲电流时细小，且粒子均匀分布于基体中。
[0044]实施例3
[0045]选用10wt%Cu-80wt%Bi_10wt%Sn合金，使用脉冲电流作用下的连续凝固装置，用刚玉为结晶器的内衬材料，凝固速度为lOmm/s，通过熔体的峰值电流密度为10000A/cm2，脉冲频率为50Hz，脉冲宽度为6 μ S。制备出弥散型Cu-B1-Sn合金复合线材，其直径为8mm。
[0046]其制备过程如下:
[0047]用电阻炉熔炼Cu-B1-Sn合金，通过在1173K保温、搅拌40分钟后获得均一熔体；使熔体在脉冲电流(峰值电流密度为10000A/cm2，脉冲频率为50Hz，脉冲宽度为6 μ s)作用下连续凝固。
[0048]本实施例所得合金复合线材如图7所示，图中白色相为富Bi基体，黑色相为富(Cu, Sn)相。凝固过程中脉冲电流促使弥散相液滴形核率增加，合金凝固组织中弥散相粒子尺寸细小且均匀分布于基体中。
[0049]对比例3
[0050]与实施例3不同之处在于:对合金熔体未施加脉冲电流。所得Cu-B1-Sn合金复合线材组织如图6所示，图6中白色相为富Bi基体，黑色相为富(Cu，Sn)相。凝固过程中弥散相液滴形核率较低，合金凝固组织中弥散相尺寸较为粗大且在基体中分布不均匀。
[0051]实验表明，实施例3凝固试样中弥散相粒子尺寸较对比例3中未施加脉冲电流时细小，且粒子均匀分布于基体中。
[0052]实施例4
[0053]选用10wt%Cu-80wt%Bi_10wt%Sn合金，使用脉冲电流作用下的连续凝固装置，用刚玉为结晶器的内衬材料，凝固速度为lOmm/s，通过熔体的峰值电流密度为30000A/cm2，脉冲频率为50Hz，脉冲宽度为4 μ S。制备出弥散型Cu-B1-Sn合金复合线材，其直径为8mm。
[0054]其制备过程如下:
[0055]用电阻炉熔炼Cu-B1-Sn合金，通过在1173K保温、搅拌40分钟后获得均一熔体；使熔体在脉冲电流(峰值电流密度为30000A/cm2，脉冲频率为50Hz，脉冲宽度为4 μ s)作用下连续凝固。
[0056]本实施例所得合金复合线材如图8所示，图中白色相为富Bi基体，黑色相为富(Cu，Sn)相。凝固过程中脉冲电流导致弥散相液滴形核率增加，合金凝固组织中弥散相粒子尺寸细小且均匀分布与基体中。
[0057]实验表明，试样中弥散相粒子尺寸较未施加脉冲电流时(图6)细小，粒子均匀分布于基体中。
[0058]实施例5
[0059]选用10wt%Cu-80wt%Bi_10wt%Sn合金，使用脉冲电流作用下的连续凝固装置，用刚玉为结晶器的内衬材料，凝固速度为lOmm/s，通过熔体的峰值电流密度为30000A/cm2，脉冲频率为50Hz，脉冲宽度为6 μ S。制备出弥散型Cu-B1-Sn合金复合线材，其直径为8mm。
[0060]其制备过程如下:
[0061]用电阻炉熔炼Cu-B1-Sn合金，通过在1173K保温、搅拌40分钟后获得均一熔体；使熔体在脉冲电流(峰值电流密度为30000A/cm2，脉冲频率为50Hz，脉冲宽度为6 μ s)作用下连续凝固。
[0062]本实施例所得合金复合线材如图9所示，图中白色相为富Bi基体，黑色相为富(Cu，Sn)相。凝固过程中脉冲电流导致弥散相液滴形核率增加，合金凝固组织中弥散相粒子尺寸细小且均匀分布与基体中。
[0063]实验表明，试样中弥散相粒子尺寸较未施加脉冲电流时(图6)更加细小，粒子均匀分布于基体中。
[0064]实施例6
[0065]选用10wt%Cu-80wt%Bi_10wt%Sn合金，使用脉冲电流作用下的连续凝固装置，用刚玉为结晶器的内衬材料，凝固速度为lOmm/s，通过熔体的峰值电流密度为30000A/cm2，脉冲频率为20Hz，脉冲宽度为6 μ S。制备出弥散型Cu-B1-Sn合金复合线材，其直径为8mm。
[0066]其制备过程如下:
[0067]用电阻炉熔炼Cu-B1-Sn合金，通过在1173K保温、搅拌40分钟后获得均一熔体；使熔体在脉冲电流(峰值电流密度为30000A/cm2，脉冲频率为20Hz，脉冲宽度为6 μ s)作用下连续凝固。
[0068]本实施例所得合金复合线材如图10所示，图中白色相为富Bi基体，黑色相为富(Cu，Sn)相。凝固过程中脉冲电流导致弥散相液滴形核率增加，合金凝固组织中弥散相粒子尺寸细小且均匀分布与基体中。
[0069]实验表明，试样中弥散相粒子尺寸较未施加脉冲电流时(图6)细小，粒子均匀分布于基体中。
【主权项】
1.一种弥散型铜铋锡难混溶合金复合线材的制备方法，其特征在于:该方法是以Cu-B1-Sn难混溶合金为原料，采用脉冲电流作用下的连续凝固技术制备出弥散相均匀分布于基体中的铜铋锡难混溶合金复合线材；其中:凝固速度为8-20mm/s。
2.根据权利要求1所述的弥散型铜铋锡难混溶合金复合线材的制备方法，其特征在于:所述采用脉冲电流作用下的连续凝固技术是指制备过程中对合金熔体施加沿结晶器轴向方向的脉冲电流，同时所采用连续凝固装置其结晶器的内衬材料为刚玉，结晶器内径
3.根据权利要求1或2所述的弥散型铜铋锡难混溶合金复合线材的制备方法，其特征在于:所述脉冲电流的峰值电流密度为(I?3) X104A/cm2，脉冲宽度为4?6μ S，脉冲频率为20?50Hz。
4.根据权利要求1所述的弥散型铜铋锡难混溶合金复合线材的制备方法，其特征在于:按重量百分含量计，所述Cu-B1-Sn合金原料的化学成分中:Cu为10-15%，Sn为10%，Bi为余量。
5.根据权利要求1所述的弥散型铜铋锡难混溶合金复合线材的制备方法，其特征在于:所述复合线材的制备方法具体包括以下步骤: 1)将所述Cu-B1-Sn难混溶合金原料加热熔化，形成均匀的合金熔体； 2)在脉冲电流作用下对合金熔体进行连续凝固，获得弥散型Cu-B1-Sn合金复合线材。
6.一种利用权利要求1所述方法制备的弥散型铜铋锡难混溶合金复合线材，其特征在于:所述复合线材中，富(Cu，Sn)相粒子弥散分布于富Bi合金基体中。
【专利摘要】本发明公开了一种弥散型铜铋锡难混溶合金复合线材及其制备方法，属于合金复合材料及其制备技术领域。其特征在于：该合金线材是以Cu-Bi-Sn难混溶合金为原料，采用脉冲电流作用下的连续凝固技术制备出弥散相均匀分布于基体中的铜铋锡难混溶合金复合线材；其中：凝固速度为8-20mm/s。本发明采用脉冲电流作用下的连续凝固技术，提高(10-15)wt%Cu-(75-80)wt%Bi-10wt%Sn合金液-液相变过程中富（Cu，Sn）相（以下称：弥散相）的形核率，抑制相偏析，制备弥散型Cu-Bi-Sn合金复合材料。
【IPC分类】C22C12-00, C22C1-02
【公开号】CN104630512
【申请号】CN201310553970
【发明人】江鸿翔, 赵九洲
【申请人】中国科学院金属研究所
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月6日