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一种氧化钕弥散强化铜基合金及其制备方法 0 0

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申请进展

基本信息

申请人信息

代理人信息

摘要

法律状态

权利要求

说明书

专利申请流程有哪些步骤？

申请

申请号：指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。

申请日：提出专利申请之日。

2016-08-27

申请公布

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后，自申请日（或优先权日）起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号：专利申请过程中，在尚未取得专利授权之前，国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

申请公布日：申请公开的日期，即在专利公报上予以公开的日期。

2016-12-07

授权

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由，授予发明专利权；或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由，授予实用新型专利权或外观设计专利权。

2017-12-05

预估到期

发明专利权的期限为二十年，实用新型专利权期限为十年，外观设计专利权期限为十五年，均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

2036-08-27

基本信息

有效性	有效专利	专利类型	发明专利
申请号	CN201610733226.1	申请日	2016-08-27
公开/公告号	CN106086514B	公开/公告日	2017-12-05
授权日	2017-12-05	预估到期日	2036-08-27
申请年	2016年	公开/公告年	2017年
缴费截止日
分类号	C22C9/00 、C22C1/02	主分类号	C22C9/00
是否联合申请	独立申请	文献类型号	B
独权数量	1	从权数量	7
权利要求数量	8	非专利引证数量	0
引用专利数量	3	被引证专利数量	0
非专利引证
引用专利	CN105349827A、CN102296205A、US5766377A	被引证专利
专利权维持	3	专利申请国编码	CN
专利事件	转让	事务标签	公开、实质审查、申请权转移、授权、权利转移

申请人信息

申请人	泰州永盛包装股份有限公司	第一申请人	泰州永盛包装股份有限公司
专利权人	泰州永盛包装股份有限公司	当前专利权人	肖永慧
发明人	张井荣	第一发明人	张井荣
地址	江苏省泰州市高港区科技创业园	邮编	225300
申请人数量	1	发明人数量	1
申请人所在省	江苏省	申请人所在市	江苏省泰州市

代理人信息

代理机构

专利代理机构是经省专利管理局审核，国家知识产权局批准设立，可以接受委托人的委托，在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

深圳市兰锋知识产权代理事务所

代理人

专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务，取得一定资格的人。

曹明兰

摘要

一种氧化钕弥散强化铜基合金及其制备方法，涉及合金技术领域。氧化钕弥散强化铜基合金，包括铜基基体和增强组分，铜基基体为铜基合金粉末，含有的成分和质量含量百分比为：Mo：0.1~0.5wt%，SiC：0.1~1wt%，Ti：1~2%，余量为Cu，增强组分为氧化钕。其制备方法为(1)球磨，获得混合物料；(2)压制，获得压制合金；(3)高温烧结，得到烧结物料；(4)将烧结物料进行热挤压、预变形、中间退火、最终变形、最终退火，制得氧化钕弥散强化铜基合金。该方法有效的改善了铜基合金的耐热稳定性，并且氧化钕的加入细化了晶粒，使得氧化钕在铜基合金中均匀分布，并且稀土钕元素净化了杂质，使得单位晶体杂质数量减少，铜基合金综合机械性能得到提高。

摘要附图

法律状态

序号	法律状态公告日	法律状态	法律状态信息
1	2020-01-17	专利权人的姓名或者名称、地址的变更	专利权人由肖永慧变更为肖永慧地址由210098 江苏省南京市鼓楼区西康路1号变更为242199 安徽省宣城市郎溪县建平镇郎川大道市场监督管理局办公楼501室
2	2018-09-25	专利权的转移	登记生效日: 2018.09.06 专利权人由泰州永盛包装股份有限公司变更为肖永慧地址由225300 江苏省泰州市高港区科技创业园变更为434000 湖北省荆州市沙市区江津中路247号6栋3门101号
3	2017-12-05	授权
4	2017-11-28	著录事项变更	发明人由郭云琴变更为张井荣
5	2017-11-28	专利申请权的转移	登记生效日: 2017.11.08 申请人由郭云琴变更为泰州永盛包装股份有限公司地址由314422 浙江省嘉兴市海宁市连杭经济开发区星星港湾花园金沙苑24-4-307变更为225300 江苏省泰州市高港区科技创业园
6	2016-12-07	实质审查的生效	IPC(主分类): C22C 9/00 专利申请号: 201610733226.1 申请日: 2016.08.27
7	2016-11-09	公开

权利要求

权利要求书是申请文件最核心的部分，是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。

1.一种氧化钕弥散强化铜基合金，其特征在于，该氧化钕弥散强化铜基合金包括铜基基体和增强组分，铜基基体为铜基合金粉末，含有的成分和质量含量百分比为：Mo：0.3~
0.5wt%，SiC：0.1 0.6wt%，Ti：1 2wt%，余量为Cu，增强组分为氧化钕；其中，按质量比，氧化~ ~
钕：铜基基体=(1.5：100) (2.5：100)；所述的氧化钕弥散强化铜基合金，其抗拉强度为750~ ~
1560MPa，导电率为50 86%IACS.，其中制备的氧化钕弥散强化基合金，在1100℃100h破断强~
度为15 18kg/mm2。
~

2.权利1要求所述的氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将铜基合金粉末和氧化钕加入到球磨罐中，在保护气氛围下，混合均匀，球磨，获得混合物料；
(2)将7/8 9/10体积的混合物料的经过100 150Mpa的等静压压制，压制时间为150~ ~ ~
240s，获得压制合金；
(3)将压制合金用剩余的混合物料覆盖，加热至1200 1400℃高温烧结10 12h，随炉冷~ ~
却，得到烧结物料；
(4)将烧结物料进行热挤压、预变形、中间退火、最终变形、最终退火，制得氧化钕弥散强化铜基合金。

3.根据权利2要求所述的氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，球磨罐的转速为100 300r/min，球磨时间为大于等于4h。
~

4.根据权利2要求所述的氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，氧化钕粉末的平均粒度小于等于5μm，铜基合金粉末的平均粒度小于等于100μm。

5.根据权利2要求所述的氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，保护气为氮气、氩气中的一种。

6.根据权利2要求所述的氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，预变形和最终变形采用的方法为锻造、轧制或者拉拔中的一种，累计总变形量为85~
90%。

7.根据权利2要求所述的氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，中间退火，将预变形后的合金，加热至450 550℃，保温0.5 2h，随炉冷却至室温。
~ ~

8.根据权利2要求所述的氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，最终退火，将最终变形的合金，加热至400 500℃，保温0.5 2h。
~ ~

说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及合金技术领域，特别涉及一种氧化钕弥散强化铜基合金及其制备方法。

背景技术

[0002] 铜基合金因为具有优良的导电、导热性、耐腐蚀性，并且便于铸造、易塑性加工，广泛应用于集成电路封装材料、灯丝引线、电动机电刷、电触头等导电材料及火箭、飞机机翼等自冷导热材料。但是铜基合金在机械性能方法往往满足不了要求。

[0003] 为了改善铜基合金的机械性能，并且不影响其导电导热性，在制备工艺上，主要有机械合金化法、共沉淀法和内氧化法。通过在铜基体内引入细小、弥散均匀分布的增强相，使得弥散强化的铜基合金不仅具有高强度、同时兼备优良的导电、导热性，能满足很多高要求的工作环境。

[0004] 机械合金化法，用高能研磨机或球磨机实现固态合金化的过程。在球磨过程中，增强相颗粒嵌入Cu颗粒中，形成弥散强化铜合金，该方法具有简单易操作，成本低，可在室温下实现合金化。但是在制备过程中，材料容易吸附氧或发生氧化，在球磨过程中，高能研磨机或球磨机中的其他物质会进入Cu颗粒中，对材料有污染；同时，这种制备方法，增强相颗粒在Cu颗粒中分布状态不均匀。

[0005] 内氧化法，是将合金粉与氧源混合，在将混合粉加热，氧源分解，生成氧，氧与增强相合金翻译，最后用H2去除多余的氧，得到最终的弥散强化合金。该方法增强相颗粒在Cu颗粒中分布均匀，界面结合好，性能优异，但是，这种制备方法，增强相的氧化程度不充分，难以制备高含量的弥散强化合金。

发明内容

[0006] 本发明提供了一种氧化钕弥散强化铜基合金及其制备方法，该方法有效的改善了铜基合金的耐热稳定性，并且氧化钕的加入细化了晶粒，使得氧化钕在铜基合金中均匀分布，并且稀土钕元素净化了杂质，使得单位晶体杂质数量减少，铜基合金综合机械性能得到提高。

[0007] 本发明的一种氧化钕弥散强化铜基合金，包括铜基基体和增强组分，铜基基体为铜基合金粉末，含有的成分和质量含量百分比为：Mo：0.1 0.5wt%，SiC：0.1 1wt%，Ti：1 2%，~ ~ ~余量为Cu，增强组分为氧化钕；其中，按质量比，氧化钕：铜基基体=(1.5：100) (2.5：100)。
~

[0008] 本发明的氧化钕弥散强化铜基合金，其抗拉强度为750 1560MPa，导电率为50 86%~ ~IACS.，其中制备的氧化钕弥散强化基合金，在1100℃100h破断强度为15 18kg/mm2。
~

[0009] 本发明的一种氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，包括以下步骤：

[0010] (1)将铜基合金粉末和氧化钕加入到球磨罐中，在保护气氛围下，混合均匀，球磨，获得混合物料；

[0011] (2)将7/8 9/10体积的混合物料的经过100 150Mpa的等静压压制，压制时间为150~ ~240s，获得压制合金；
~

[0012] (3)将压制合金用剩余的混合物料覆盖，加热至1200 1400℃高温烧结10 12h，随~ ~炉冷却，得到烧结物料；

[0013] (4)将烧结物料进行热挤压、预变形、中间退火、最终变形、最终退火，制得氧化钕弥散强化铜基合金。

[0014] 其中，

[0015] 所述步骤(1)中，球磨罐的转速为100 150r/min，球磨时间为大于等于4h。~

[0016] 所述步骤(1)中，氧化钕粉末的平均粒度小于等于5μm，铜基合金粉末的平均粒度小于等于100μm。

[0017] 所述步骤(1)中，保护气为氮气、氩气中的一种。

[0018] 所述步骤(4)中，预变形和最终变形采用的方法为锻造、轧制或者拉拔中的一种，累计总变形量为85 90%。~

[0019] 所述步骤(4)中，中间退火，将预变形后的合金，加热至450 550℃，保温0.5 2h，随~ ~炉冷却至室温。

[0020] 所述步骤(4)中，最终退火，将最终变形的合金，加热至400 500℃，保温0.5 2h，获~ ~得氧化钕弥散强化铜基合金。

[0021] 本发明的氧化钕弥散强化铜基合金及其制备方法，其有益效果为：

[0022] 该方法有效的改善了铜基合金的耐热稳定性，并且氧化钕的加入细化了晶粒，使得氧化钕在铜基合金中均匀分布，并且稀土钕元素净化了杂质，使得单位晶体杂质数量减少，铜基合金综合机械性能得到提高。该方法利用变形处理，定向结晶使得氧化钕弥散强化铜基合金具有纤维状的晶体组织，合金强度进一步加强。

实施方案

[0023] 下面结合实施例对本发明进一步说明。

[0024] 实施例1

[0025] 一种氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，包括以下步骤：

[0026] (1)将铜基合金粉末和氧化钕加入到球磨罐中，在N2氛围下，混合均匀，球磨，获得混合物料；其中，铜基合金粉末，含有的成分和质量含量百分比为：Mo：0.3wt%，SiC：0.5wt%，Ti：2%，余量为Cu；其中，按质量比，氧化钕：铜基合金粉末=2:100；氧化钕粉末的平均粒度为5μm，铜基合金粉末的平均粒度为80μm，球磨罐的转速为300r/min，球磨时间为4h。

[0027] (2)将8/9体积的混合物料的经过100Mpa的等静压压制，压制时间为200s，获得压制合金；

[0028] (3)将压制合金用剩余的混合物料覆盖，加热至1300℃高温烧结12h，随炉冷却，得到烧结物料；

[0029] (4)将烧结物料进行拉拔，累计变形率为85%；

[0030] 将拉拔后的合金，加热至500℃，保温1h，随炉冷却至室温；

[0031] 将合金进行再次拉拔，累计总变形率为90%；

[0032] 将再次拉拔后的合金，加热至400℃，保温0.5h，获得氧化钕弥散强化铜基合金。

[0033] 制得氧化钕弥散强化铜基合金，抗拉强度为1320MPa，导电率为75%IACS.，其中制备的氧化钕弥散强化基合金，在1100℃100h破断强度为18kg/mm2。

[0034] 实施例2

[0035] 一种氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，包括以下步骤：

[0036] (1)将铜基合金粉末和氧化钕加入到球磨罐中，在Ar氛围下，混合均匀，球磨，获得混合物料；其中，铜基合金粉末，含有的成分和质量含量百分比为：Mo：0.1wt%，SiC：0.6wt%，Ti：1%，余量为Cu；其中，按质量比，氧化钕：铜基合金粉末=1.5：100；氧化钕粉末的平均粒度为4μm，铜基合金粉末的平均粒度为100μm，球磨罐的转速为260r/min，球磨时间为5h。

[0037] (2)将7/8体积的混合物料的经过150Mpa的等静压压制，压制时间为150s，获得压制合金；

[0038] (3)将压制合金用剩余的混合物料覆盖，加热至1400℃高温烧结10h，随炉冷却，得到烧结物料；

[0039] (4)将烧结物料进行锻造，累计变形率为85%；

[0040] 将锻造后的合金，加热至450℃，保温2h，随炉冷却至室温；

[0041] 将合金进行拉拔，累计总变形率为90%；

[0042] 将拉拔后的合金，加热至400℃，保温2h，获得氧化钕弥散强化铜基合金。

[0043] 制得氧化钕弥散强化铜基合金，抗拉强度为750MPa，导电率为86%IACS.，其中制备的氧化钕弥散强化基合金，在1100℃100h破断强度为15kg/mm2。

[0044] 实施例3

[0045] 一种氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，包括以下步骤：

[0046] (1)将铜基合金粉末和氧化钕加入到球磨罐中，在N2氛围下，混合均匀，球磨，获得混合物料；其中，铜基合金粉末，含有的成分和质量含量百分比为：Mo：0.5wt%，SiC：0.1wt%，Ti：2%，余量为Cu；其中，按质量比，氧化钕：铜基合金粉末=2.5:100；氧化钕粉末的平均粒度为5μm，铜基合金粉末的平均粒度为100μm，球磨罐的转速为200r/min，球磨时间为5h。

[0047] (2)将9/10体积的混合物料的经过150Mpa的等静压压制，压制时间为200s，获得压制合金；

[0048] (3)将压制合金用剩余的混合物料覆盖，加热至1200℃高温烧结10h，随炉冷却，得到烧结物料；

[0049] (4)将烧结物料进行拉拔，累计变形率为85%；

[0050] 将拉拔后的合金，加热至550℃，保温1h，随炉冷却至室温；

[0051] 将合金进行拉拔，累计总变形率为89%；

[0052] 将拉拔后的合金，加热至500℃，保温0.5h，获得氧化钕弥散强化铜基合金。

[0053] 制得氧化钕弥散强化铜基合金，抗拉强度为1560MPa，导电率为50%IACS.，其中制2
备的氧化钕弥散强化基合金，在1100℃100h破断强度为16kg/mm。

[0054] 实施例4

[0055] 一种氧化钕弥散强化铜基合金的制备方法，包括以下步骤：

[0056] (1)将铜基合金粉末和氧化钕加入到球磨罐中，在Ar氛围下，混合均匀，球磨，获得混合物料；其中，铜基合金粉末，含有的成分和质量含量百分比为：Mo：0.3wt%，SiC：1wt%，Ti：1.5%，余量为Cu；其中，按质量比，氧化钕：铜基合金粉末=2:100；氧化钕粉末的平均粒度为5μm，铜基合金粉末的平均粒度为90μm，球磨罐的转速为100r/min，球磨时间为8h。

[0057] (2)将9/10体积的混合物料的经过120Mpa的等静压压制，压制时间为240s，获得压制合金；

[0058] (3)将压制合金用剩余的混合物料覆盖，加热至1350℃高温烧结12h，随炉冷却，得到烧结物料；

[0059] (4)将烧结物料进行压制，累计变形率为90%；

[0060] 将压制后的合金，加热至480℃，保温0.5h，随炉冷却至室温；

[0061] 将合金进行再次压制，累计总变形率为90%；

[0062] 将再次压制后的合金，加热至450℃，保温1h，获得氧化钕弥散强化铜基合金。

[0063] 制得氧化钕弥散强化铜基合金，抗拉强度为980MPa，导电率为66%IACS.，其中制备的氧化钕弥散强化基合金，在1100℃100h破断强度为18kg/mm2。

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