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一種高強度高導電性能Cu?Ag合金的制備方法與流程

文檔序號:11899890閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種高強度高導電性能Cu-Ag合金的制備方法,其特征在于,所述高強度高導電性能Cu-Ag合金為Cu-Ag二元合金,其主要成分為:Cu元素為70-98wt%,Ag元素為2-30wt%;采用固液雙相凝固結合半固態鑄造技術,結合多向高溫、低溫鍛造+組合時效工藝,獲得的合金屈服強度達600-1100MPa,電導率達75-100%IACS。

2.根據權利要求1所述一種高強度高導電性能Cu-Ag合金的制備方法,其特征在于,具體工藝步驟包括:

(1)固液雙相凝固及半固態鑄造:以純銅錠、純銀錠、純銅粉末為原料,按照主要成分:純銅錠為65-97wt%,純銅粉末為1-5wt%,純銀錠為2-30wt%,其中所述的純銅粉末的顆粒直徑為0.05-100μm,并且經過還原處理去除其表面氧化物;首先,將純銅錠和純銀錠混合后加熱至1050-1200℃,使其熔化成合金熔體,保溫10min后,采用氬氣保護熔體液面并且將純銅粉末加入合金熔體;隨后采用機械攪拌方式對合金熔體充分攪拌1-5min,同時將合金熔體溫度降低至900-1100℃并且保溫10min,使合金熔體迅速部分凝固并且形成半固態混合組織,隨后進行澆注成形,上述半固態混合組織的熔體澆注到采用循環水冷卻的模具中制備成鑄錠,以50-100℃/min的速度冷卻至室溫;

(2)多向高溫鍛造:將合金鑄錠加熱至700-720℃,保溫1h,將鑄錠沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量20-40%,隨后將鍛坯空冷至室溫;

(3)低溫鍛造+組合時效包括步驟:

3.1將高溫鍛造的鍛坯加熱至500℃,保溫1h,沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量10-30%,隨后將鍛坯空冷至室溫;

3.2將鍛坯加熱至400℃,保溫1h,沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量10-30%,隨后將鍛坯空冷至室溫;

3.3將鍛坯加熱至300℃,保溫1h,沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量10-30%,隨后將鍛坯空冷至室溫。

3.一種高強度高導電性能Cu-Ag合金的制備方法,其特征在于,制備Cu-12Ag合金的具體步驟如下:

(1)固液雙相凝固及半固態鑄造:以純銅錠、純銀錠、純銅粉末為原料,其成分組成包括純銅錠為86wt%、純銅粉末為2wt%和純銀錠為12wt%;其中所述的純銅粉末的顆粒直徑為0.5μm,并且經過還原處理去除其表面氧化物;首先,將純銅錠和純銀錠混合后加熱至1100℃使其熔化成合金熔體,保溫10min后,采用氬氣保護熔體液面并且將純銅粉末加入合金熔體;隨后采用機械攪拌方式對合金熔體充分攪拌3min,同時將合金熔體溫度降低至880℃并且保溫10min,使合金熔體迅速部分凝固并且形成半固態混合組織,隨后進行澆注成形;上述半固態混合組織的熔體澆注到采用循環水冷卻的模具中制備成鑄錠,以80℃/min的速度冷卻至室溫;

(2)多向高溫鍛造:將合金鑄錠加熱至710℃,保溫1h,將鑄錠沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量30%,隨后將鍛坯空冷至室溫;

(3)低溫鍛造+組合時效:首先,將高溫鍛造的鍛坯加熱至500℃,保溫1h,沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量30%,隨后將鍛坯空冷至室溫;

其次,將鍛坯加熱至400℃,保溫1h,沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量30%,隨后將鍛坯空冷至室溫;

再次,將鍛坯加熱至300℃,保溫1h,沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量30%,隨后將鍛坯空冷至室溫;

經過檢測得到屈服強度800MPa,抗拉強度970MPa,電導率78%IACS的高強度高導電性能Cu-12Ag合金。

4.一種高強度高導電性能Cu-Ag合金的制備方法,其特征在于,制備Cu-24Ag合金的具體步驟如下:

(1)固液雙相凝固及半固態鑄造:以純銅錠、純銀錠、純銅粉末為原料,按照主要成分:純銅錠為73wt%,純銅粉末為3wt%,純銀錠為24wt%,其中所述的純銅粉末的顆粒直徑為6μm,并且經過還原處理去除其表面氧化物;首先,將純銅錠和純銀錠混合后加熱至1080℃使其熔化成合金熔體,保溫10min后,采用氬氣保護熔體液面并且將純銅粉末加入合金熔體;隨后采用機械攪拌方式對合金熔體充分攪拌3min,同時將合金熔體溫度降低至900℃并且保溫10min,使合金熔體迅速部分凝固并且形成半固態混合組織,隨后進行澆注成形;上述半固態混合組織的熔體澆注到采用循環水冷卻的模具中制備成鑄錠,以50-100℃/min的速度冷卻至室溫;

(2)多向高溫鍛造:將合金鑄錠加熱至720℃,保溫1h,將鑄錠沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量40%,隨后將鍛坯空冷至室溫;

(3)低溫鍛造+組合時效:首先,將高溫鍛造的鍛坯加熱至500℃,保溫1h,沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量30%,隨后將鍛坯空冷至室溫;

其次,將鍛坯加熱至400℃,保溫1h,沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量30%,隨后將鍛坯空冷至室溫;

再次,將鍛坯加熱至300℃,保溫1h,沿著縱向、橫向及軸向三個正交方向分別進行鍛造成形,每個方向上的鍛造壓下量20%,隨后將鍛坯空冷至室溫;

經過檢測得到屈服強度890MPa,抗拉強度1102MPa,電導率78%IACS的高強度高導電性能Cu-24Ag合金。

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