高锡含量高塑性铜锡合金的定向凝固法制备方法技术

本发明专利技术公开了高锡含量高塑性铜锡合金的定向凝固法制备方法，步骤1，称取Cu块、Sn、Ti，预处理；步骤2，将步骤1中的所得材料依次装入镁砂坩埚中，将Ti放入加料斗备用，关闭定向凝固炉炉门；步骤3，将炉内抽真空，随后采用感应熔炼加热，得到熔融态铜锡合金，将微量钛元素加入熔体中，并保温实现熔体均匀化；步骤4，将熔融金属倾倒至下方恒温圆柱石墨坩埚中进行拉拔，拉拔结束后得到定向凝固铜锡合金铸锭；解决现有铜锡合金制备过程溶质偏析导致的锡固溶度低以及金属间化合物含量高引起的材料塑韧性差等问题，同时改善合金组织，获得细小的定向<001>生长的晶粒，同步实现高固溶度、高塑性铜锡合金的定向凝固制备。塑性铜锡合金的定向凝固制备。塑性铜锡合金的定向凝固制备。

【技术实现步骤摘要】
高锡含量高塑性铜锡合金的定向凝固法制备方法


[0001]本专利技术属于定向凝固法制备铜合金材料
，具体涉及高锡含量高塑性铜锡合金的定向凝固法制备方法。

技术介绍

[0002]目前超导材料在医疗、大型科学装置等领域需求日益增长。现有的商用超导线材包括Nb3Sn、Nb3Al等线材，而现有的研究结果表明，青铜法Nb3Sn超导线材具有更高的临界电流密度，同时加工制备工艺具有一定的优势，因此青铜法Nb3Sn超导线材成为未来超导线材发展的主要方向。而当前青铜法Nb3Sn超导线材制备过程所用的基体材料铜锡合金主要采用传统铸造法制备，合金凝固过程冷却速率低、凝固方向等得不到控制，导致生成的树枝晶杂乱无章，且在树枝晶生长的过程中，液相中溶质锡的浓度会随着溶质铜的凝固而逐渐升高。由于锡在铜基体中固溶有限(最大固溶度为10％)，且铜锡两相熔点相差较大，采用传统方法制备时，随炉冷却无法使液态金属快速冷却，造成成分偏析，导致在液态金属完全冷却后，铸锭表面泛白，原因是由于在冷却过程中大部分溶质锡以单质的形式存在其表面。这种现象会导致固溶在铜锡合金基体内部的锡含量较少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高锡含量高塑性铜锡合金的定向凝固法制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1，称取Cu块、Sn粒、Ti粒，将称取好的材料预处理；步骤2，将步骤1中的所得材料依次装入镁砂坩埚中，将Ti放入加料斗备用，关闭定向凝固炉炉门；步骤3，将炉内抽真空，随后采用感应熔炼加热，得到熔融态铜锡合金，将微量钛元素加入熔体中，并保温实现熔体均匀化；步骤4，将熔融金属倾倒至下方恒温圆柱石墨坩埚中进行拉拔，拉拔结束后得到定向凝固铜锡合金铸锭。2.根据权利要求1所述的高锡含量高塑性铜锡合金的定向凝固法制备方法，其特征在于，所述步骤1中按照质量百分比称取Cu块84.2～85.4wt.％，Sn粒14.2～15.5wt.％，Ti粒0.3～0.4wt.％。3.根据权利要求1所述的高锡含量高塑性铜锡合金的定向凝固法制备方法，其特征在于，所述步骤1中预处理过程为：将称取好的材料锯成块体进行表面处理，将铜块表面的氧化皮打磨，随后将表面处理过的铜块放入烧杯中，在烧杯内加入乙醇溶液或超声波清洗液，超声波清洗器中清洗15
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20min，取出漂...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹军涛，张志伟，宋大拙，王宇轩，孙利星，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：