一种铜－氧化铬－铬复合材料的制造方法

摘要

本发明涉及一种铜－氧化铬－铬复合材料的制造方法，用这种制造方法获得的铜－氧化铬－铬复合材料组织内外均匀，制造过程便于控制，制造周期短，成本低。本发明是将铬合金粉末预氧化，使铬合金粉末产生纳米层Cr

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种材料的制造方法，尤其是涉及一种铜-氧化铬-铬复合材料的制造方法。

二、背景技术：

背景技术中，目前制造颗粒弥散强化铜基复合材料主要采用内氧化法，内氧化法的缺点在于要保证合金粉末中铝氧化而铜不发生氧化的氧分压很低，Po₂＜10^-4Pa，且范围很小，10^-17＜Po₂＜10^-4Pa，因而难以检测和控制；另外，铝在铜中可以无限固溶而氧分压低的情况下，使得氧化过程相当缓慢，增加了制造难度，尤其是在应用Cu₂O作氧化剂时，反应后期氧分压会明显降低，极难控制。

三、发明内容：

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种铜-氧化铬-铬复合材料的制造方法，用这种制造方法获得的铜-氧化铬-铬复合材料组织内外均匀，制造过程便于控制，制造周期短，成本低。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种铜-氧化铬-铬复合材料的制造方法，其特殊之处在于：将铬合金粉末预氧化，使铬合金粉末产生纳米层Cr₂O₃，然后将预氧化过的铬合金粉末的表面层破坏，将铬合金粉末与铜粉末混合，经过压制、烧结，烧制成坯料。

上述预氧化温度在600℃～700℃之间，时间为50～80分钟。

将上述压制好的坯料在真空或还原气氛下烧结，真空度大于10^-2Pa，在1020℃～1080℃温度下烧结2～3小时。

在进行上述铬合金粉末表面层破坏时，球料比可以是5∶1。

上述混合后的粉料进行压制后密度应达到理论密度的83％以上。

上述压制过程可以是冷等静压或模压。

上述铬合金粉末的预氧化温度可以是620℃，时间可以是60分钟。

上述坯料在真空下烧结时真空度可以是10^-3Pa，1050℃烧结2.5小时。

上述烧制好的坯料出炉后，经过冷锻或挤压，并进行固溶处理和时效处理。

本发明对照现有技术，其优点为：

用本发明方法获得的铜-氧化铬-铬复合材料组织内外均匀，制造过程便于控制，制造周期短，节约了大量能源，相应降低了制造成本，并且仍可以通过热处理使材料或得高的导电率，从而为机械、电工及电子等行业提供高强度、高导电导热和高热稳定性新材料。

四、具体实施方式：

本发明利用铬在铜中固溶度有限的特点，通过对铬合金粉末进行预氧化，使铬合金粉末产生适量纳米层Cr₂O₃，然后通过粉末冶金法制造部分纳米颗粒弥散强化铜-氧化铬-铬复合材料，具体步骤如下：

1、将铬合金粉末在600℃～700℃预氧化50～80分钟，氧化过程中铬合金粉末始终在一罐内旋转运动，以保证铬合金粉末能够均匀的预氧化。

2、将预氧化过的铬合金粉末的表面层破坏。

3、在混料机内将预氧化过的铬合金粉末与铜粉按需要比例混制均匀。

4、将混制均匀的粉料进行冷等静压或模压，密度达到理论密度的83％以上。

5、将压制好的坯料在真空或还原性气氛下烧结，真空度要求大于10^-2Pa，在1020℃～1080℃温度下烧结2～3小时。

6、。将烧制好的坯料出炉。

7、冷锻或挤压。

8、960℃～1000℃固溶处理1～1.5小时，淬火。

9、450℃～480℃时效处理3～4小时。

实施例一：    

1、将铬合金粉末在620℃预氧化60分钟，氧化过程中铬合金粉末始终在一罐内旋转运动，以保证铬合金粉末能够均匀的预氧化。

2、球料比5∶1，将预氧化过的铬合金粉末的表面层破坏。

3、在混料机内将预氧化过的铬合金粉末与铜粉按需要比例混制3小时。

4、将混制均匀的粉料进行模压，密度达到理论密度的86％以上。

5、将压制好的坯料在真空或还原性气氛下烧结，真空度为10^-3Pa，在1050℃温度下烧结2.5小时。

6、将烧制好的坯料出炉。

7、冷锻，变形率为40％。

8、980℃固溶处理1小时，淬火。

9、450℃时效处理3.5小时。

实施例二：

1、将铬合金粉末在650℃预氧化70分钟，氧化过程中铬合金粉末始终在一罐内旋转运动，以保证铬合金粉末能够均匀的预氧化。

2、球料比5∶1，将预氧化过的铬合金粉末的表面层破坏。

3、在混料机内将预氧化过的铬合金粉末与铜粉按需要比例混制3.5小时。

4、将混制均匀的粉料进行模压，密度达到理论密度的86％以上。

5、将压制好的坯料在真空或还原性气氛下烧结，真空度为10^-3Pa，在1060℃温度下烧结2.5小时。

6、将烧制好的坯料出炉。

7、冷锻，变形率为40％。

8、1000℃固溶处理1小时，淬火。

9、460℃时效处理4小时。