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专利号: 2021104792067
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高锡含量高塑性Cu‑Sn‑Ti合金的制备方法,其特征在于,具体按照如下步骤进行:

步骤1:按照质量百分比称取无氧铜块84.65~86.75wt.%、高纯锡粒13.0~15.0wt.%以及高纯钛粉0.25~0.30wt.%,将上述各组分进行预处理,将拉伸杆升入定向凝固炉下方的石棉毡保温区中,并将石墨坩埚放在拉伸杆的平台上,并使用三级泵系将定向凝固炉的‑3

真空度抽到4.5~5.0×10 MPa;

步骤2:加热定向凝固炉,将保温区的温度加热至950~960℃,开始保温;

步骤3:开始感应熔炼,当镁砂坩埚中的原料均匀融化后,开始浇铸;

步骤4:开始快速凝固,将石墨坩埚抽拉至冷却区域,制备出晶粒细小的铸态Cu‑Sn‑Ti合金;

步骤5:将步骤4中得到的铸态Cu‑Sn‑Ti合金通过热处理使其发生固态相变,再放入水中进行淬火处理,得到高锡含量高塑性的Cu‑Sn‑Ti合金。

2.根据权利要求1所述的一种高锡含量高塑性Cu‑Sn‑Ti合金的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述预处理具体为:将无氧铜块和高纯锡粒放入绕有感应线圈的镁砂坩埚中,将高纯钛粉压成冷压坯放入投料室中。

3.根据权利要求1所述的一种高锡含量高塑性Cu‑Sn‑Ti合金的制备方法,其特征在于,步骤2中,加热定向凝固炉过程具体为,首先将加热定向凝固炉下方的保温区以10℃/min的升温速率加热到800~820℃时,关闭真空系统,开始向炉体中通入氩气,当气压表显示为

0.5MPa时停止通气,通气过程中加热程序始终保持运行。

4.根据权利要求1所述的一种高锡含量高塑性Cu‑Sn‑Ti合金的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述感应熔炼具体为:控制感应电源的功率以1~2kM/min的速度提升至11~

12kW,保持这一功率直到镁砂坩埚中的原料完全熔化,之后打开投料室,将Ti块投入金属液中,依靠感应线圈产生的涡流搅拌1~2min后,将金属液倾倒入放置在保温区中的石墨坩埚中。

5.根据权利要求1所述的一种高锡含量高塑性Cu‑Sn‑Ti合金的制备方法,其特征在于,步骤4中,所述快速凝固具体为:浇铸完成后,让金属液在石墨干锅中保温5~10min,再将石5

墨坩埚拉出保温区,进入冷却区,拉拔过程中应将温度梯度保持在9.0~9.4×10℃/m。

6.根据权利要求1所述的一种高锡含量高塑性Cu‑Sn‑Ti合金的制备方法,其特征在于,步骤5中,所述热处理具体为:将步骤4的铸态Cu‑Sn‑Ti合金放入管式炉中,然后向管式炉中通入氩气,通气40~45min后开始加热,以10℃/min的升温速度将管式炉加热到450~455℃,保温4~5h,再以30℃/min的升温速度将温度升至500~750℃,保温48~96h。