[发明专利]一种高强度高导电铜合金粉末及其制备方法

说明书

本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种高强度高导电铜合金粉末及其制备方法，其中，所述高强度高导电铜合金粉末包括以下质量份数的各组分：Cr，0.2～0.3份；Zr，0.1～0.2份；Mg，0.05～0.1份；Cu，99.4～99.7份。本发明通过添加Mg解决了Cu‑Cr‑Zr合金晶粒粗大的问题，从而获得了高强度高导电率的Cu‑Cr‑Zr合金材料，可以应用在粉末冶金中，制备精密的零件。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种高强度高导电铜合金粉末及其制备方法。

背景技术

Cu-Cr-Zr合金具有较好的耐磨、耐腐蚀性能及抗高温低周疲劳性能，广泛应用于电气、电子、交通运输和机械制造等领域。

目前，Cu-Cr-Zr系铜合金主要采用铸造成形方法制得。但是，采用熔炼铸造技术制备Cu-Cr-Zr合金，熔体冷却速度慢，导致显微组织粗大及成分偏析，并形成粗大的硬质第二相颗粒，难以通过后续处理消除，严重降低合金性能。通过高温度固溶(920-980℃)或长时间的固溶、时效处理，对粗大的第二相有一定的改善作用，但作用有限，且容易造成合金基体的晶粒长大，难以获得高强度高导电率的Cu-Cr-Zr合金材料。

发明内容

本发明提供了一种高强度高导电铜合金粉末及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高强度高导电铜合金粉末，包括以下质量份数的各组分：Cr，0.2～0.3份；Zr，0.1～0.2份；Mg，0.05～0.1份；Cu，99.4～99.7份。

又一方面，本发明还提供了一种高强度高导电铜合金粉末的制备方法，包括以下步骤：步骤S1，将各组分原料混合后，在真空环境下，使用非自耗电极电弧进行预熔炼，制得预熔炼混合物；步骤S2，对所述预熔炼混合物进行真空高频感应熔炼，制得熔炼混合物；步骤S3，对所述熔炼混合物在真空环境下，进行气雾化制粉，制得粉料；步骤S4，对所述粉料进行粒径筛分、干燥后，真空封装保存。

本发明的有益效果为：本发明采用Mg掺杂Cu-Cr-Zr合金的方法，制备获取了具有高强度高导电性的Cu-Cr-Zr合金粉末；利用本发明方法的真空非自耗电极电弧预熔炼-真空高频感应熔炼－真空感应气雾化操作处理，避免了熔体冷却速度慢、显微组织粗大、成分偏析以及粗大的第二相颗粒的形成；同时也为粉末冶金中制备精密零件提供了材料。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，Cu-Cr-Zr系铜合金主要采用铸造成形方法制得。但是，采用熔炼铸造技术制备Cu-Cr-Zr合金，熔体冷却速度慢，导致显微组织粗大及成分偏析，并形成粗大的硬质第二相颗粒，难以通过后续处理消除，严重降低合金性能。

通过高温度固溶(920～980℃)或长时间的固溶、时效处理，对粗大的第二相有一定的改善作用，但作用有限，且容易造成合金基体的晶粒长大，难以获得高强度高导电率的Cu-Cr-Zr合金材料。

同时，目前高强度高导电铜合金粉末成分的含氧量较高，且制备效率较低，工艺成本较高。

出粉率：指最终获得的满足粒径小于等于45μm，氧含量低于200ppm，电导率为80～90％IACS，且强度为320～360MPa的铜合金粉末与初始投料的质量百分比。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高强度高导电铜合金粉末，包括以下质量份数的各组分：Cr，0.2～0.3份；Zr，0.1～0.2份；Mg，0.05～0.1份；Cu，99.4～99.7份。