[发明专利]一种低铬含量的CuCr合金粉末的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，涉及一种低铬含量的CuCr合金粉末的制备方法。

背景技术

目前人们广泛采用机械合金化法制备具有高强度高导电率的CuCr合金材料，机械合金化法是铜粉与铬粉高能球磨，通过高能球磨提高了Cr在Cu中的固溶度，使Cu和Cr形成过饱和固溶体，而后将形成的CuCr合金粉末固结成形烧结。但是在球磨粉末过程中不可避免地引入了杂质，杂质的存在会对粉末的压制及烧结产生不良影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种低铬含量的CuCr合金粉末的制备方法，解决了目前CuCr合金材料制备方法会引入杂质的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种低铬含量的CuCr合金粉末的制备方法，该方法按照以下步骤实施：

步骤1，原材料称取

按照质量百分比称取99～95％的Cu块和1～5％的Cr颗粒，Cu和Cr的质量百分比之和为100％；

步骤2，熔炼

先对中频感应炉进行烘炉，然后将步骤1称取的Cu块装在石墨坩埚中，并一同放入感应炉，调节感应炉的功率为200～240KW，频率为1000～1200Hz，快速升温至Cu的熔点，使Cu块熔化，再加入步骤1称取的Cr颗粒，然后依次加入造渣剂和覆盖剂，得到CuCr合金熔体；

步骤3，雾化

继续对中频感应炉进行升温至熔体温度到达1200～1400℃，保温5～10min，使Cu、Cr充分混合后，去除熔体表面熔渣，打开雾化装置进气阀门，将装有CuCr合金熔体的坩埚从感应炉中取出，将熔体倒入加热线包漏斗中，将雾化装置的喷嘴设置于漏斗出口处，熔体流至漏斗出口处受喷嘴喷出高速气流冲击，熔体分散成小液滴，随后坠入下方装有水的雾化桶中，冷却凝固，即制成CuCr合金粉末。

本发明的特点还在于，

步骤1中称取的Cr颗粒的粒度为1～4mm。

步骤2中造渣剂为氟锆酸钾。

步骤2中造渣剂的加入量为Cu质量的1～2％。

步骤2中覆盖剂为木炭或鳞片石墨中的一种。

步骤2中覆盖剂须将熔体表面全部覆盖，若覆盖剂为木炭，覆盖厚度为4～6mm；若覆盖剂为鳞片石墨，覆盖厚度为2～3mm。

步骤3雾化装置中的雾化气体为N₂，雾化压强为3～5MPa。

本发明的有益效果是，通过该方法制备的CuCr合金粉末是一种过饱和固溶体，且其凝固组织细化，减少了Cr相成分偏析，Cr均匀地分布在基体上，解决了机械合金化引入杂质的问题，易于进行粉末烧结。

附图说明

图1是本发明的方法制备的CuCr合金粉末表面形貌照片；

图2为本发明制备方法得到的CuCr合金粉末的能谱分析；

图3为本发明制备方法得到的CuCr合金粉末的面扫描元素分布照片，a图为Cu元素的分布状态，b图为Cr元素的分布状态。

具体实施方式

下面具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供一种低铬含量的CuCr合金粉末的制备方法，采用气体雾化技术来制备CuCr合金粉末，该方法按照以下步骤实施：

步骤1，原材料称取

按照质量百分比称取99～95％的Cu块和1～5％的Cr颗粒，Cu和Cr的质量百分比之和为100％，Cr颗粒的粒度为1～4mm；

步骤2，熔炼

先对中频感应炉进行烘炉，然后将步骤1称取的Cu块装在石墨坩埚中，并一同放入感应炉，调节感应炉的功率为200～240KW，频率为1000～1200Hz，快速升温至Cu的熔点，使Cu块熔化，再加入步骤1称取的Cr颗粒，然后依次加入造渣剂和覆盖剂。造渣剂为氟锆酸钾，加入量为Cu质量的1～2％；覆盖剂为木炭或鳞片石墨中的一种；其中覆盖剂须将熔体表面全部覆盖，若覆盖剂为木炭，覆盖厚度为4～6mm；若覆盖剂为鳞片石墨，覆盖厚度为2～3mm。

步骤3，雾化

继续对中频感应炉进行升温至熔体温度到达1200～1400℃，保温5～10min，使Cu、Cr充分混合后，去除熔体表面熔渣，打开雾化装置进气阀门，雾化气体为N₂，雾化压强为3～5MPa，将装有CuCr合金熔体的坩埚从感应炉中取出，将熔体倒入加热线包漏斗中，将雾化装置的喷嘴设置于漏斗出口处，熔体流至漏斗出口处受喷嘴喷出高速气流冲击，熔体分散成小液滴，随后坠入下方装有水的雾化桶中，冷却凝固，即制成CuCr合金粉末。

实施例1