弥散铜复合材料及其制备方法_4

文档序号:9411821阅读:来源:国知局
99.70,Al含量彡99.70wt% ;稀土金属钇Y-1,Y含量>99.5% ;按照以下重量配比进行配料:重熔用铝锭Al 99.70,0.125wt% ;稀土金属钇Y_1,0.125wt% ;余量为标准阴极铜Cu-CATH-2 ;采用保护气氛熔炼炉进行熔化和工业氮气雾化制粉装置进行雾化制粉,制得Cu-1.71wt%(A1+Y)合金粉末,经筛分得到-270目+400目Cu-1.71wt% (A1+Y)合金粉末;
[0096](2)粉末的混合
[0097]按照质量百分数取Cu2O粉末13.19%和Cu_l.71wt% (A1+Y)合金粉末86.81%,在HY-100型混粉机中充分混合3h ;
[0098](3)室温冷等静压压制
[0099]将上述混合均匀的粉末装入聚氨酯橡胶模具,采用LDJm400型冷等静压机进行室温冷等静压压制,压力270MPa,加压速度40MPa/min,保压lOmin,最终得到Φ50ι?πιΧ 200mm的圆柱形坯锭;
[0100](4)烧结-内氧化
[0101]将成形后的坯锭,放入Q235钢制密封容器中,在坯锭周围加入厚5mm的新鲜渗碳剂作为抗氧化剂,耐火泥密封好后,放入JR-1300型高温电阻炉中进行烧结-内氧化综合处理,烧结-内氧化温度为950°C,随炉升温,保温时间10小时,保温结束后,冷却至100°C以下,取出还锭;
[0102](5)热挤压
[0103]将烧结锭直接装入温度为1000°C、XJ_1000型高温电阻炉中加热并保温1.0小时,再迅速放入安装在XJ-500铜材挤压机上的热挤压模具内挤压,脱模,从凹模的底部将挤压棒顶出,完成挤压,挤压比为12:1,挤压速率为1mm.s \挤压后的棒材直径为12.5mm ;
[0104](6)冷精锻成形
[0105]将热挤压后的棒材根据电触头零件尺寸进行切割下料,冷精锻成形,冷塑性变形量为60%。
[0106]所制备的Cu-(A1203+Y203)弥散铜复合材料电触头,其强度为627MPa,电导率为80.5% IACS,软化温度为 900°C。
[0107]实施例5
[0108]本实施例中的弥散铜复合材料由以下质量百分数的组分组成:Al2O3 0.65%, Y2O3
1.27%,余3;为Cu及不可避免的杂质。
[0109]用于制备弥散铜复合材料的粉体,由以下质量百分数的组分组成:6.18% Cu2O粉末,余量为Cu-Al-Y合金粉末;A1与Y共占Cu-Al-Y合金粉末质量的1.34%,Al与Y的质量百分比为25%:75%。Cu2O粉末的粒度-325目+400目,纯度彡99.0%,市售。
[0110]弥散铜复合材料的制备方法,包括以下步骤:
[0111](I) Cu-Al-Y合金粉末的制备
[0112]取以下原料:标准阴极铜Cu-CATH-2,Cu含量彡99.95wt%;重熔用铝锭Al 99.70,Al含量彡99.70wt% ;稀土金属钇Y-1,Y含量>99.5% ;按照以下重量配比进行配料:重熔用铝锭Al 99.70,0.54wt% ;稀土金属钇Y_1,0.06wt% ;余量为标准阴极铜Cu-CATH-2 ;采用保护气氛熔炼炉进行熔化和工业氮气雾化制粉装置进行雾化制粉,制得Cu-1.34wt%(A1+Y)合金粉末,经筛分得到-270目+400目Cu-1.34wt% (A1+Y)合金粉末;
[0113](2)粉末的混合
[0114]按照质量百分数取Cu2O粉末6.18%和Cu-1.34wt% (A1+Y)合金粉末93.82%,在HY-100型混粉机中充分混合3h ;
[0115](3)室温冷等静压压制
[0116]将上述混合均匀的粉末装入聚氨酯橡胶模具,采用LDJm400型冷等静压机进行室温冷等静压压制,压力350MPa,加压速度60MPa/min,保压6min,最终得到Φ 75mm X 280mm的圆柱形坯锭;
[0117](4)烧结-内氧化
[0118]将成形后的坯锭,放入Q235钢制密封容器中,在坯锭周围加入厚5mm的新鲜渗碳剂作为抗氧化剂,耐火泥密封好后,放入JR-1300型高温电阻炉中进行烧结-内氧化综合处理,烧结-内氧化温度为975°C,随炉升温,保温时间8小时,保温结束后,冷却至100°C以下,取出还锭;
[0119](5)热挤压
[0120]将烧结锭直接装入温度为1000°C、XJ_1000型高温电阻炉中加热并保温1.5小时,再迅速放入安装在XJ-500铜材挤压机上的热挤压模具内挤压,脱模,从凹模的底部将挤压棒顶出,完成挤压,挤压比为11:1,挤压速率为8mm.s \挤压后的棒材直径为19.5mm ;
[0121](6)冷精锻成形
[0122]将热挤压后的棒材根据电触头零件尺寸进行切割下料,冷精锻成形,冷塑性变形量为60%。
[0123]所制备的Cu-(A1203+Y203)弥散铜复合材料电触头,其强度为591MPa,电导率为82% IACS,软化温度为860°C。
【主权项】
1.弥散铜复合材料,其特征在于:由以下质量百分数的组分组成:Al2O30.24?.3.74%, Y2O3 0.03?1.27%,余量为Cu及不可避免的杂质。2.用于制备弥散铜复合材料的粉体,其特征在于:由以下质量百分数的组分组成:.1.22?21.79% Cu2O粉末,余量为Cu-Al-Y合金粉末;A1与Y共占Cu-Al-Y合金粉末质量的0.25?2.0%,Al与Y的质量百分比为(25%?90% ): (10%?75% )。3.根据权利要求2所述的粉体,其特征在于:由以下质量百分数的组分组成=Cu2O粉末.1.58?18.96%,余量为Cu-Al-Y合金粉末。4.根据权利要求2?3中任一项所述的粉体,其特征在于:所述Cu20粉末的粒度为-325目+400目ο5.根据权利要求2?3中任一项所述的粉体,其特征在于:所述Cu-Al-Y合金粉末的粒度为-270目+400目ο6.弥散铜复合材料的制备方法,其特征在于:取权利要求2?5中任一项所述的粉体,将Cu2O粉末和Cu-Al-Y合金粉末充分混合后压制成形得坯锭,坯锭经烧结内氧化处理后挤压成形,锻造,即得。7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述压制为室温冷等静压压制,压力为270?380MPa,加压速度为40?60MPa/min,保压时间为2?lOmin。8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述烧结内氧化的温度为950?.1000°C,保温时间为2?1h09.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述挤压为热挤压,挤压温度为.900?1000°C,挤压速率为8?12mm.s \挤压比不低于11:1。10.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述锻造为冷精锻变形,变形量为.60 ?80%。
【专利摘要】本发明公开了一种弥散铜复合材料及其制备方法,属于弥散铜加工技术领域。弥散铜复合材料由以下质量百分数的组分组成:Al2O30.24~3.74%,Y2O30.03~1.27%,余量为Cu及不可避免的杂质。本发明以Cu2O粉末和Cu-Al-Y合金粉末为原料,经混料、压制、烧结内氧化、挤压、锻造制备弥散铜复合材料,该复合材料具有高强度和高导电性,强度在500Pa以上,电导率在80%IACS以上,克服了其他复合材料高强度与高导电不可兼得的缺陷,同时具有优良的抗软化性能,高温强度高,塑性好,软化温度在800℃以上。
【IPC分类】C22C32/00, C22C1/05, C22C9/00
【公开号】CN105132736
【申请号】CN201510551047
【发明人】田保红, 张毅, 李武会, 龙永强, 李红霞, 任凤章, 贾淑果, 刘勇, 宋克兴, 李全安
【申请人】河南科技大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月1日
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