一种Cu‑NbC纳米弥散强化铜合金及其制备方法与流程

文档序号:11126473阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种Cu-NbC纳米弥散强化铜合金及其制备方法,其特征在于,所述的铜合金组分范围是NbC:3-10vol%,余量为Cu;制备方法包括了以下步骤:

步骤1:原材料球磨预处理

按Cu-NbC合金各组分重量百分比,分别取纯Cu粉和纯C粉混合均匀,在氩气气氛保护下进行3-5h的球磨,球磨转速300-400rpm、球料比(10-15):1,制得纳米晶Cu-C复合粉末;再取纯Nb粉在氩气气氛保护下,以(5-10):1的球料比,200-300rpm的转速进行4-6h球磨碾碎,获得具有应变的超细Nb粉;

步骤2:机械合金化

将第一步所得到的Cu-C复合粉末与纯Nb粉均匀混合后,在氩气气氛保护下进行球磨,使Nb与C发生原位反应生成NbC,制得内部含有大量NbC纳米粒子的Cu-NbC纳米晶合金粉末;球磨工艺参数为:球料比(15-20):1,球磨转速300-400rpm,球磨时间40-50h;

步骤3:球磨粉末还原

将第二步所得到的Cu-NbC纳米晶合金粉末置于氢气还原炉中,加热至550-600℃,保温1.0-1.5h进行还原;

步骤4:真空热压烧结

将第三步所得的粉末与非晶硼粉混合均匀,所述的非晶硼粉的浓度为80-200ppm,将混合料置入石墨模具后放入真空热压机中,抽真空至10-3-10-4Pa,再以10-20℃2m22的升温速率从室温升至800-900℃,以30-40MPa的热压压力,对Cu-NbC合金粉末保温保压2-3h,得到含氧量≤10ppm,致密度大于98%的热压合金坯锭;

步骤5:热挤压及冷成形加工

将第四步所得的Cu-NbC合金坯锭用无氧铜包覆,制成包套后封口,再将包好铜套的锭坯在高纯氮气保护下加热至850-950℃,热挤压成棒材或板坯材,热挤压时模温400-450℃,挤压比(25-40):1;冷加工过程中去应力退火必须在还原性气氛保护下,于600-700℃进行。

2.如权利要求1所述的一种Cu-NbC纳米弥散强化铜合金及其制备方法,其特征在于:步骤1中,所述的纯Cu粉纯度≥99.9%,平均粒度为44-149μm;纯Nb粉纯度≥99%,平均粒度<65μm;纯C粉纯度≥99.995%,平均粒度<74μm。

3.如权利要求1或2所述的一种Cu-NbC纳米弥散强化铜合金及其制备方法,其特征在于:步骤1、2中,称料与配料、粉末与磨球的装罐、球磨罐的密封以及球磨后的取料过程均在纯氩气氛围保护的手套箱中完成。

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