一种粉末冶金制备高弹性铜铁合金的方法技术

技术编号:29387985 阅读:37 留言:0更新日期:2021-07-23 22:21
本发明专利技术公开了一种粉末冶金制备高弹性铜铁合金的方法,其特征在于:包括以下制备工艺步骤:1)配料:Fe粉的质量百分占比为10~50%,余量为Cu粉和不可避免的杂质;2)球磨混粉:将铜粉和铁粉进行球磨并混粉;3)压制:将球磨好的铜铁混合粉末进行压制形成坯料。本发明专利技术采用梯度烧结,铜粉颗粒和铁粉颗粒能够重新排布和充分烧结,为后续时效提供足够的时效动力,梯度热处理的方式保证了以细小的Fe相充分析出,实现铜铁合金强度与导电率的均衡,且弹性模量提高,本发明专利技术的铜铁合金的抗拉强度≥600MPa,延伸率≥10%,导电率≥45%IACS,弹性模量≥120GPa。

【技术实现步骤摘要】
一种粉末冶金制备高弹性铜铁合金的方法
本专利技术属于铜合金加工
,具体涉及一种粉末冶金制备高弹性铜铁合金的方法。
技术介绍
弹性合金广泛应用于制造各种弹性元件,例如,波纹管、膜片膜盒、压力弹簧管、弹簧接触片、热敏双金属弹簧、继电器用导电弹簧、断路器弹簧以及航空仪器仪表中用的各类弹簧。铜铁合金也为弹性合金中的一种,即具有铜的导电性、导热性、延展性等特点,又具有铁的高强度、耐磨性以及电磁屏蔽特性,且弹性性能优异,在医疗卫生、电子信息、航天航空等方面有着巨大的应用前景。目前,铜铁合金的方法主要包括合金化法和复合材料方法。传统合金化方法只能实现10%以下含Fe量的铜铁合金制备,粉末冶金方法能实现铜铁任意比例的铜铁合金制备,是复合材料方法中应用最为广泛的方法,在铜铁合金制备上也有应用实例。但现有的铜铁合金的制备通常采用压制后一个温度段控制烧结时间,以及冷加工后一个温度段进行热处理,但由于Cu、Fe元素的熔点相差454℃,较高温度下一定时间烧结,晶粒组织过大,铁颗粒易产生聚集,较低温度下一定时间内烧结,组织致密度不高,现有的制备方法难本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉末冶金制备高弹性铜铁合金的方法,其特征在于:包括以下制备工艺步骤:/n1)配料:Fe粉的质量百分占比为10~50%,余量为Cu粉和不可避免的杂质;/n2)球磨混粉:将铜粉和铁粉进行球磨并混粉;/n3)压制:将球磨好的铜铁混合粉末进行压制形成坯料;/n4)烧结:将压制后的坯料进行梯度烧结;在还原气氛下进行烧结,先将坯料温度控制在1050~1300℃之间,保温1~15min,随后将坯料温度降至850~1000℃,保温0.5~2.5h,所述还原气氛为一氧化碳和氢气中的至少一种;/n5)轧制:形成带坯;/n6)热处理:对轧制后的带坯进行梯度热处理;在保护气氛下进行热处理,先将带坯温度控制在4...

【技术特征摘要】
1.一种粉末冶金制备高弹性铜铁合金的方法,其特征在于:包括以下制备工艺步骤:
1)配料:Fe粉的质量百分占比为10~50%,余量为Cu粉和不可避免的杂质;
2)球磨混粉:将铜粉和铁粉进行球磨并混粉;
3)压制:将球磨好的铜铁混合粉末进行压制形成坯料;
4)烧结:将压制后的坯料进行梯度烧结;在还原气氛下进行烧结,先将坯料温度控制在1050~1300℃之间,保温1~15min,随后将坯料温度降至850~1000℃,保温0.5~2.5h,所述还原气氛为一氧化碳和氢气中的至少一种;
5)轧制:形成带坯;
6)热处理:对轧制后的带坯进行梯度热处理;在保护气氛下进行热处理,先将带坯温度控制在450~550℃之间,保温1~2h,随后将带坯温度降至350~400℃之间,保温6~10h,所述保护气氛为氮气和氩气中的至少一种;
上述步骤完成后获得成品尺寸或者重复步骤5)和步骤6)直至获得成品尺寸,所获得的成品铜铁合金的弹性模量≥120GPa。


2.根据权利要求1所述的粉末冶金制备高弹性铜铁合金的方法,其特征在于:所述步骤1)中,铜粉和铁粉的粒度控制在20μm以下。

【专利技术属性】
技术研发人员:郑良玉周涛王永如巢国辉欧阳好翟素丹
申请(专利权)人:宁波金田铜业集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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