018] 表1实施发明合金化学成分（质量百分数，Wt% )
[0019]
[0020] 新型复相铜合金铸锭通过后续的加工和热处理工艺调控可以获得非常优异的综 合性能，具体的处理工艺为：将快速凝固态复相铜合金放入液氮罐进行冷却，时间130min以上，然后在冷乳机组上进行多次循环超低温冷乳变形，变形量在10 %~48%，变形温度 在-100~-190°C;或者直接将铸锭进行室温冷乳变形，变形量均为70~90%;然后在50~ 300°C进行一定时间的热处理使得合金基体内析出一定量的纳米Fe-C相；最后再利用应变 诱发马氏体相变使得合金基体内析出的奥氏体相转变为马氏体相，从而使得新型复相铜合 金可以表现出非常优异的综合性能。具体对比例和实施方式如下：
[0021] 对比例1
[0022] 对快速凝固态的1#合金进行如下处理，将切好的铸态块体合金直接进行室温乳 制变形，变形量80%，道次压下量10~30%，变形方式为同步乳制。然后对其进行100°C的 低温热处理，热处理时间为Ih;随后进行50%的冷乳变形，变形温度10~30°C，道次变形 量20~50%，变形方式：同步乳制。
[0023] 实施例1
[0024] 对快速凝固态的1#合金进行如下处理，首先将切好的铸态块体合金放入液氮 罐进行冷却，放置时间在130min以上，然后进行超低温变形，变形温度：-100~-190°C， 变形量：45 %，变形方式：同步乳制，道次变形量为10~20% ;然后再将超低温乳制板 材放入液氮罐内冷却8min，变形温度：-100~-190 °C，变形量：25%，变形方式：同步乳 制，道次变形量：5~20% ;最后再将超低温乳制板材放入液氮罐内冷却4min，变形温 度：-100~-190°C，变形量：10%，变形方式：同步乳制，道次变形量：5~20%;随后对其进 行l〇〇°C的低温热处理，热处理时间为Ih;最后进行50%的冷乳变形，变形温度10~30°C， 道次变形量20~50%，变形方式：同步乳制。
[0025] 对比例2
[0026] 对快速凝固态的2#合金进行如下处理，将切好的铸态块体合金直接进行室温乳 制变形，变形量80%，道次压下量10~30%，变形方式为同步乳制。然后对其进行100°C的 低温热处理，热处理时间为Ih;随后进行50%的冷乳变形，变形温度10~30°C，道次变形 量20~50 %，应变方式：同步乳制。
[0027] 实施例2
[0028] 对快速凝固态的2#合金进行如下处理，将切好的铸态块体合金放入液氮罐进行 冷却，放置时间在130min以上，然后进行超低温变形，变形温度：-100~-190°C，变形量： 40%，变形方式：同步乳制，道次变形量为10~20%;然后再将超低温乳制板材放入液氮罐 内冷却3min，变形温度：-100~-190°C，变形量：25%，变形方式：同步乳制，道次变形量： 5~20%;最后再将超低温乳制板材放入液氮罐内冷却2min，变形温度：-100~-190°C，变 形量：15%，变形方式：同步乳制，道次变形量：5~20%;随后对其进行50°C的低温热处理， 热处理时间为3h;最后进行40%的冷乳变形，变形温度10~30°C，道次变形量20~40%， 变形方式：同步乳制。
[0029] 实施例3
[0030] 对快速凝固态的2#合金进行如下处理，首先将切好的块体合金放入液氮罐进行 冷却，放置时间在130min以上，然后进行超低温变形，变形温度：-100~-190°C，变形量： 40%，变形方式：同步乳制，道次变形量为10~20%;然后再将超低温乳制板材放入液氮罐 内冷却3min，变形温度：-100~-190°C，变形量：25%，变形方式：同步乳制，道次变形量： 5~20% ;最后再将超低温乳制板材放入液氮罐内冷却2min，变形温度：-100~-190°C， 变形量：15%，变形方式：同步乳制，道次变形量：5~20% ;随后对其进行100 °C的低温热 处理，热处理时间为Ih;最后进行50%的冷乳变形，变形温度10~30°C，道次变形量20~ 50%，变形方式：同步乳制。
[0031] 表2新型复相铜合金不同状态的力学性能
[0032]
[0033] 由于合理的加工和热处理调控是提高新型复相铜合金综合性能的关键，而普通冷 乳应变储能较低无法使得新型复相铜合金内产生足够多的位错和位错胞，所以只有采用合 适的超低温变形才可能使得新型复相铜合金基体内出现大量亚晶组织，进而利用低温热处 理既可以保证亚晶组织不长大，又可以析出大量纳米Fe-C奥氏体相，随后对其进行一定的 应变就可以诱发奥氏体相向马氏体相转变，最终使得新型复相铜合金强度和塑性均非常优 异。对比施1由于采用普通冷乳，1#合金综合性能并未获得最大限度的提高；但是经过多次 循环超低温变形后（如实施例1)，1#合金最终状态的综合性能明显要优异很多。同样的， 对于2#合金，采用对比例2处理后，2#合金的抗拉强度仅达到483. 4MPa，但是经合适的多 次循环超低温变形，以及低温时效和一定的应变诱发马氏体转变处理后，2#合金的抗拉强 度最高可达611. 9MPa，热处理温度升高后（实施3)，2#合金的抗拉强度也可达550MPa，而 延伸率达8. 2% (如表2所示）。
[0034] 综上所述，本发明通过合理调控加工和热处理，最终可以使得新型复相铜合金的 综合性能获得显著提高。因此，本发明不仅非常适合应用于众多高新技术领域对高强高导 易加工铜合金的需求，从而加快相关领域的快速发展，而且对于其他领域（如众多民用产 品生产企业）用高强高导易加工低成本铜合金的开发、加工和应用也具有一定的指导意 义，值得铜合金加工企业对此发明加以重视，使其尽早能够在这一领域得到推广和应用。
[0035] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
【主权项】
1. 一种提高Cu-Fe-C复相铜合金综合性能的处理方法，其特征在于采用如下技术路 线：快速凝固制备合金铸锭一多次循环超低温变形一低温热处理一常温应变诱发马氏体 相变，既可以控制铜合金晶粒组织，又可以诱发复相合金基体内的Fe-C纳米相发生马氏 体相变，最终使得复相铜合金兼具有高强度和高塑性特性，其中超低温变形变形温度低 于-KKTC，循环次数1~4次；低温热处理温度50~300°C，时间IOmin~3. 5h。2. 根据权利要求1所述的提高Cu-Fe-C复相铜合金综合性能的处理方法，其特征在 于，所述多次循环超低温变形循环次数为3次，首先在液氮罐放置130min以上，然后进 行超低温变形，变形温度：-100~-190°C，变形量：30%~48%，变形方式：同步乳制，道 次变形量为10~20% ;然后再将超低温乳制板材放入液氮罐内冷却2~9min，变形温 度：-100~-190°C，变形量：20%~40%，变形方式：同步乳制，道次变形量：5~20% ;最 后再将超低温乳制板材放入液氮罐内冷却1~5min，变形温度：-100~-190 °C，变形量： 10%~30%，变形方式：同步乳制，道次变形量：5~20%。3. 根据权利要求1所述的提高Cu-Fe-C复相铜合金综合性能的处理方法，其特征在于， 所述低温热处理制度为：热处理温度50~200°C，时间IOmin~3h，惰性气体保护，采用水 淬方式进行冷却。4. 根据权利要求1所述的提高Cu-Fe-C复相铜合金综合性能的处理方法，其特征在 于，所述的常温诱发马氏体相变的变形制度为：变形温度处于10~30°C，变形量为40%~ 60%，道次变形量20~50%，变形方式：同步乳制。
【专利摘要】本发明提出一种提高Cu-Fe-C复相铜合金综合性能的处理方法。采用如下技术路线：快速凝固制备合金铸锭→多次循环超低温变形→低温热处理→常温应变诱发马氏体相变，其中超低温变形变形温度低于-100℃，循环次数1～4次；低温热处理温度50～300℃，时间10min～3.5h。本发明合金可以使得复相铜合金基体内形成大量尺寸细小的纳米晶组织，还使得合金通过低温热处理就可以析出细小的纳米Fe-C奥氏体相，进而利用形变诱导可以使其由面心立方结构的奥氏体转变为马氏体结构的Fe-C相，使得复相铜合金同时兼具有高强度和高塑性等更加优异的综合性能。本发明合金既适于民用行业，也适于对合金加工性能有较高要求的其它高新技术领域。
【IPC分类】C22F1/08
【公开号】CN105088117
【申请号】CN201510594373
【发明人】郭明星, 王斐, 易龙
【申请人】北京科技大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月17日