[发明专利]一种高强度碳化钛颗粒增强铜基合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于核能蒸汽管道的高强度碳化钛颗粒增强铜基合金材料，其特征在于，由如下体积百分比的组分组成：纳米碳化钛5.5-9％，铜合金ZCuSn₃Zn₁₁Pb₄91-94.5％。

2.根据权利要求1所述的用于核能蒸汽管道的高强度碳化钛颗粒增强铜基合金材料，其特征在于，由如下体积百分比的组分组成：纳米碳化钛5.5％，铜合金ZCuSn₃Zn₁₁Pb₄94.5％。

3.根据权利要求1所述的用于核能蒸汽管道的高强度碳化钛颗粒增强铜基合金材料，其特征在于，由如下体积百分比的组分组成：纳米碳化钛7％，铜合金ZCuSn₃Zn₁₁Pb₄93％。

4.根据权利要求1所述的用于核能蒸汽管道的高强度碳化钛颗粒增强铜基合金材料，其特征在于，由如下体积百分比的组分组成：纳米碳化钛9％，铜合金ZCuSn₃Zn₁₁Pb₄91％。

5.根据权利要求1-4中任一项的用于核能蒸汽管道的高强度碳化钛颗粒增强铜基合金材料，其特征在于，所述纳米碳化钛粒径为300μm-500μm。

6.根据权利要求1-4所述的用于核能蒸汽管道的高强度碳化钛颗粒增强铜基合金材料，其特征在于，所述铜合金ZCuSn₃Zn₁₁Pb₄由如下质量百分比的组分组成：锡锭2-4％，铅锭3.0-6.0％，锌9.0-13.0％，杂质少于1.0，其余为铜。

7.一种用于核能蒸汽管道的高强度碳化钛颗粒增强铜基合金材料的制备方法，其特征在于，具有以下步骤：

1)制备铜合金ZCuSn₃Zn₁₁Pb₄：将电解铜、锡锭、铅锭、锌按照权利要求6所述的重量比例放入电炉中熔炼，熔炼中铜合金液体体积小于电炉体积的99％；熔炼温度为1050-1100℃，时间为4-5h；

2)使用斯派克直读光谱仪对制备的铜合金ZCuSn₃Zn₁₁Pb₄液体进行成分检测，以确定其化学组成在权利要求6所述的的范围之内；

3)将纳米碳化钛按体积百分比5.5-9％放入上述铜合金ZCuSn₃Zn₁₁Pb₄液体的表面，开启工频电炉的震动装置并同时用石墨棒进行搅拌，使二者均匀混合；进一步升高电炉温度至1200-1300℃并保持20-30min；

4)将制作完成的高强度碳化钛颗粒增强铜基合金材料在电炉中进行保温，时间为1-1.5h；之后采用连续铸造的方式将此高强度碳化钛颗粒增强铜基合金材料铸造成高强度碳化钛颗粒增强铜基合金复合棒材，铸造温度为1000-1100℃；

5)将铸造完成之后的高强度碳化钛颗粒增强铜基合金复合棒材进行表面车加工处理，并按照出厂标准包装。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述纳米碳化钛的体积百分比为5.5％。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述纳米碳化钛的体积百分比为7％。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述纳米碳化钛的体积百分比为9％。