一种高强高导Cu-Fe合金短流程制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强高导Cu‑Fe合金短流程制备方法，属于金属材料技术领域。针对传统熔铸法无法制备Fe相均匀分布的Cu‑Fe合金以及粉末冶金法等存在工艺流程长、能耗大、成材率低高、生产成本高、产品性能低等问题，本发明专利技术提出采用双熔体混合铸造技术制备Fe相均匀分布的大规格Cu‑Fe合金铸锭，结合大变形量冷加工和组合形变热处理工艺，通过形变强化、细晶强化以及微米级/亚微米级/纳米级Fe相多尺度协同析出强化等共同作用，制备高强高导Cu‑Fe合金；该工艺具有投资小、流程短、能耗低、成材率高、生产成本低、产品的力学和导电性能好等优点，所制备的Cu‑Fe合金的强度、断后伸长率和导电率比粉末冶金法分别提高20％以上、30％以上和10％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种高强高导Cu-Fe合金短流程制备方法
本专利技术属于金属材料
，涉及一种高强高导Cu-Fe合金短流程制备方法。
技术介绍
Cu-Fe合金兼有Cu的高导电、导热性能和Fe的软磁、较高的强度与刚度的特性，可作为磁性导电材料、电磁屏蔽材料、放电加工材料等使用，是脉冲强磁场系统、核聚变装置、粒子加速电磁发射器、高能同步辐射光源等高精尖
中理想的磁性导体材料。Cu-Fe合金凝固过程中会形成富Cu区(L1)和富Fe区(L2)的两种液相区域，这两种液相的成分不同，其密度差引起的斯托克斯运动导致在重力场的作用下引起宏观偏析，产生Cu-Fe合金成分、组织和性能不均匀的问题，因此采用传统熔铸法无法制备成分、组织较均匀的Cu-Fe合金(特别是Fe含量超过5wt％的合金)。目前，制备Cu-Fe合金的主要方法为粉末冶金法、喷射沉积法等。其中粉末冶金法是将Cu粉和Fe粉均匀混合后，通过热等静压设备将粉末进行压合制备出组织均匀、性能优良的Cu-Fe复合材料锭坯。喷射沉积法是将Cu和Fe熔化后，通过气体喷雾器将熔体喷散成细小的液滴，金属液滴经高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强高导Cu-Fe合金短流程制备方法，其特征在于，包括如下步骤：采用双熔体混合铸造法制得Cu-Fe合金铸坯，然后将Cu-Fe合金铸坯进行冷加工，经冷加工处理后的Cu-Fe合金试样进行热处理，所述冷加工-热处理的次数≥1；第一次冷加工时，控制总变形量为80～98％，道次变形量为30～50％。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强高导Cu-Fe合金短流程制备方法，其特征在于，包括如下步骤：采用双熔体混合铸造法制得Cu-Fe合金铸坯，然后将Cu-Fe合金铸坯进行冷加工，经冷加工处理后的Cu-Fe合金试样进行热处理，所述冷加工-热处理的次数≥1；第一次冷加工时，控制总变形量为80～98％，道次变形量为30～50％。


2.根据权利要求1所述的一种高强高导Cu-Fe合金短流程制备方法，其特征在于，所述Cu-Fe合金中，Fe的质量分数为5wt％～80wt％。


3.根据权利要求2所述的一种高强高导Cu-Fe合金短流程制备方法，其特征在于，所述Cu-Fe合金中，Fe的质量分数为20wt％～40wt％。


4.根据权利要求1所述的一种高强高导Cu-Fe合金短流程制备方法，其特征在于，所述Cu-Fe合金铸坯先进行均匀化退火处理再进行冷加工；所述均匀化退火处理在保护气氛下进行，所述均匀化退火处理的温度为900～980℃，均匀化退火处理的时间为4h～8h。


5.根据权利要求4所述的一种高强高导Cu-Fe合金短流程制备方法，其特征在于，所述均匀化退火处理后进行水淬，所述水淬的冷却水温度为20～50℃。


6.根据权利要求4所述的一种高强高导Cu-Fe合金短流程制备方法，其特征在于，最后一次热处理为去应力退火，所述去应力退火在保护气氛下进行，所述去应力退火的温度为180～250℃，去应力退火的时间为4h～6h。


7.根据权利要求4所述的一种高强高导Cu-Fe合金短流程制备方法，其特征在于，所述冷加工-热处理的次数为2-3。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李周，姜雁斌，王檬，肖柱，龚深，邱文婷，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43