[发明专利]一种微波烧结Cu20Fe80合金

说明书

为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种微波烧结Cu20Fe80合金。采用Cu粉，Fe粉和La2O3粉为原料，所制得的微波烧结Cu20Fe80合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。其中，随La2O3质量分数的增加，Cu20Fe80合金复合粉体机械合金化增强，致密度和硬度先增加后减小，La2O3质量分数较低时可以细化组织使合金性能提高，当La2O3质量分数较高时，稀土氧化物容易在晶界处聚集，从而恶化了基体的连续性，使材料的性能降低。质量分数为1%时的强度和致密度最佳。本发明能够为制备高性能的Cu20Fe80合金提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种粉末冶金材料，尤其涉及一种微波烧结Cu20Fe80合金。

背景技术

微波烧结是利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量，材料的介质损耗使其材料整体加热至烧结温度而实现致密化的方法。它具有升温速度快、能源利用率高、加热效率高和安全卫生无污染等特点，并能提高产品的均匀性和成品率，改善被烧结材料的微观结构和性能，已经成为材料烧结领域里新的研究热点。

铜合金以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。铜和铁的融化温度相差不大，都在1200度左右，它们完全可以相容。具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性，结合了铜和铁的优点。

发明内容

本发明的目的是为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种微波烧结Cu20Fe80合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

微波烧结Cu20Fe80合金的制备原料包括：纯度为99.99%，粒度为4μm的Cu粉，纯度为99.99%，粒度为50μm的Fe粉和纯度为99.99%，粒度为10μm的La2O3粉。

微波烧结Cu20Fe80合金制备步骤为：将原始粉末按实验设计方案称重、配料，配好后倒入硬质合金球磨罐中进行湿磨，球磨时间为24h。球磨结束后，将制得的粒料进行真空干燥，干燥时间为60min，干燥温度为50℃，随后加入成形剂进行制粒。将制好的粉末加至万能试验机中进行压制成形，随后放入真空烧结炉中进行烧结，烧结温度为1200℃，保温时间为90min。当炉内温度达到烧结温度后充入氩气进行低压处理以减少Ni的损失和降低孔隙率，低压压力为1MPa，保压90min。

微波烧结Cu20Fe80合金的检测步骤为：温度采用双色红外测温仪MRI55监测，显微组织采用VE3S扫描电子显微镜观察，物相组成采用能谱分析仪分析，晶体结构采用X射线衍射仪测定。

所述的微波烧结Cu20Fe80合金，随La2O3质量分数的增加，Cu20Fe80合金复合粉体机械合金化增强，致密度和硬度先增加后减小，在质量分数为1%时的强度和致密度最佳。

所述的微波烧结Cu20Fe80合金，当La2O3质量分数较低时可以细化组织使合金性能提高，但当La2O3质量分数较高时，稀土氧化物容易在晶界处聚集，从而恶化了基体的连续性，使材料的性能降低。

本发明的有益效果是：

采用Cu粉，Fe粉和La2O3粉为原料，经过配料、球磨、干燥、制粒、成形、烧结工艺成功制备了具有优异力学性能的微波烧结Cu20Fe80合金。其中，随La2O3质量分数的增加，Cu20Fe80合金复合粉体机械合金化增强，致密度和硬度先增加后减小。所制得的微波烧结Cu20Fe80合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的Cu20Fe80合金提供一种新的生产工艺。

具体实施方式

实施案例1：