纳米铜钛合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113234947A(43)申请公布日2021.08.10(21)申请号202110545833.6(22)申请日2021.05.19(71)申请人攀枝花学院地址617000四川省攀枝花市东区机场路10号(72)发明人蒋燕黄平(74)专利代理机构成都希盛知识产权代理有限公司51226代理人张徭尧柯海军(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C9/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称纳米铜钛合金及其制备方法(57)摘要本发明涉及纳米铜钛合金及其制备方法，属于合金制备技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种高温稳定性较好的纳米铜钛合金的制备方法。本该方法包括以下步骤：a、将铜和钛放入电弧熔炼炉的同一铜坩埚中，然后密闭，去除电弧熔炼炉内的氧；b、调整电流使铜和钛均熔化，然后搅拌熔炼40～60s后关闭电流冷却；c、重复b步骤至少一次，得到纳米铜钛合金。本发明方法，可以一次性获得纳米铜钛合金，其步骤简单，所需设备简单，操作快捷，制备周期短成本低，可在几分钟内实现合金的制备。且制备的纳米铜钛合金具有良好的高温稳定性，在室温下也具有更好的塑性变形能力，应用范围更广。CN113234947ACN113234947A权利要求书1/1页1.纳米铜钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将铜和钛放入电弧熔炼炉的同一铜坩埚中，然后密闭，去除电弧熔炼炉内的氧；b、调整电流使铜和钛熔化，然后搅拌熔炼40～60s后关闭电流冷却；c、重复b步骤至少一次，得到纳米铜钛合金。2.根据权利要求1所述的纳米铜钛合金的制备方法，其特征在于：a步骤中，去除电弧熔炼炉内的氧的方法为：将锆放入电弧熔炼炉的另一坩埚中，然后将电弧熔炼炉内抽真空，再通入惰性气体，并在合金熔炼前，先引弧将放置在另一个坩埚中的锆熔化。3.根据权利要求2所述的纳米铜钛合金的制备方法，其特征在于：抽真空至10‑1Pa以下，再通入惰性气体至0.01～0.05MPa。4.根据权利要求1所述的纳米铜钛合金的制备方法，其特征在于：b步骤中，冷却至25℃以下,电弧熔炼炉内气压降为0.04～0.06MPa。5.根据权利要求1所述的纳米铜钛合金的制备方法，其特征在于：b步骤中，电流为200～250A。6.根据权利要求1所述的纳米铜钛合金的制备方法，其特征在于：c步骤中，重复b步骤3次。7.根据权利要求1所述的纳米铜钛合金的制备方法，其特征在于：所述纳米铜钛合金中，钛含量为0.1～5wt％，其余为铜及必可避免的杂质。8.根据权利要求7所述的纳米铜钛合金的制备方法，其特征在于：钛含量为4wt％。9.权利要求1～8任一项所述的纳米铜钛合金的制备方法制备得到的纳米铜钛合金。2CN113234947A说明书1/4页纳米铜钛合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及纳米铜钛合金及其制备方法，属于合金制备技术领域。背景技术[0002]铜材料由于具有高的电导和热导率已广泛应用于电子元器件和工业零部件，也是未来应用于军工和飞机制造业中的重要部件。铜钛合金是其中有代表性的一种铜材料，具有良好的力学性能，也是铜铍合金很有潜力的替代材料，具有广阔的市场应用前景。大部分载流元器件都曾采用铜铍合金，但铍的高成本和带来的长期环境及健康危害性需开发性能与其相当的材料。铜钛合金制备成本远低于铜铍，且对环境友好，若能同时满足电导率，力学性能和高温热稳定性，该合金的应用将不限于载流元器件，也可以扩展到军工和飞机制造业。[0003]钛在铜中起到固溶强化作用，合金强度随钛含量增加而呈上升趋势，但合金电导率随着钛含量的增加会下降明显。为了平衡力学性能和电导率，钛的含量一般在5％以内。目前大部分研究集中在添加多种微量元素来改善铜钛合金的综合性能，所制备的多元铜钛合金力学性能相比二元铜钛合金有增加，但由于其他元素的热导率都低于纯铜，反而会增加电子散射。三元或多元铜钛合金既要调节各个元素的优化含量，还要调控最终的组织比例来解决力学性能和电导率的矛盾，制备流程复杂，所获得的合金材料往往具有较高的抗拉强度，而延伸率较低，尚未取得十分突出的综合效果。而在制备方法方面，主要是通过系列的形变和时效处理来改善性能，这过程中势必会引入氧杂质，增加成本。[0004]申请号为201410474358.8的中国发明专利公开了一种铜钛合金材料及其制备方法，该铜钛合金包括Ti、Cr、Ca、Ni、V、Zn和Cu，为七元铜钛合金，合金元素较多，且制备方法采用了分步熔炼方法，时间超6小时，冶炼效率较低。该合金室温抗拉强度超过1000MPa，延伸率及其他性能并未可知。[0005]申请号为201410471560.5的中国发明专利公开了一种CuTi系弹性铜