[发明专利]一种粉末冶金制备高弹性铜铁合金的方法

权利要求书

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。

3.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2）中，在保护气氛下进行球磨，球磨机的转速300～500r/min，球磨时间3～6h，所述保护气氛为氮气和氩气中的至少一种。

4.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3）中，压制力为120～180MPa，压制时间为5～15s。

5.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5）中，采用异步轧制工艺，上下轧辊的异速比为1.1～3.0，异速比通过上下轧辊的直径或速度进行控制，单次轧制率控制在5～20%，总轧制率控制在30～90%。

6.根据权利要求5所述的粉末冶金制备高弹性铜铁合金的方法，其特征在于：速度相对较快的上轧辊或者下轧辊的转速为330～3000r/min；直径相对较大的上轧辊或者下轧辊的直径控制在100～1200mm。

7.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：成品铜铁合金的抗拉强度≥600MPa，延伸率≥10%，导电率≥45%IACS。