[发明专利]一种Cu-Ni-Mn-Fe合金室温快速热处理方法

说明书

本发明公开了一种Cu‑Ni‑Mn‑Fe合金室温快速热处理方法，首先将真空感应熔炼后的Cu‑Ni‑Mn‑Fe合金加工成板材并对合金板材进行室温冷变形处理，然后采用电脉冲处理技术在室温下对冷变形后的Cu‑Ni‑Mn‑Fe合金板材进行短时固溶处理，再通过调整电脉冲参数对经过短时固溶处理后的合金板材进行室温电脉冲时效处理，最终得到经快速热处理的Cu‑Ni‑Mn‑Fe合金。本发明的一种Cu‑Ni‑Mn‑Fe合金室温快速热处理方法，解决了现有Cu‑Ni‑Mn‑Fe合金热处理周期长，能耗高，沉淀析出不充分，析出相分布不均匀的问题。

技术领域

本发明属于多元Cu合金新型热处理工艺开发领域，具体涉及一种Cu-Ni-Mn-Fe合金室温快速热处理方法。

背景技术

Cu-Ni-Mn-Fe合金是一种典型的沉淀强化型多元Cu合金材料，该合金高温性能好，同时具有高弹性、高强度、无磁、无毒且成本较为低廉等优点，可以作为铍青铜替代材料，因而广泛应用于交通、电力、通讯、工业控制等领域。作为沉淀强化型合金材料，热处理工艺在溶质原子迁移及沉淀析出过程中至关重要。目前，Cu-Ni-Mn-Fe合金沉淀强化效应主要通过传统的固溶时效处理实现，通过固溶处理使合金组织形成过饱和固溶体，进而在后期时效处理过程中溶质原子从基体中析出产生沉淀相。但这一工艺时效周期长(需520℃下1h固溶处理与430℃下72h时效处理)，需耗费大量能源，因此不利于实现工业化生产。同时单一热效应作用下，溶质原子析出驱动力有限，沉淀析出过程不能充分进行，析出相分布不均匀。

发明内容

本发明的目的是提供一种Cu-Ni-Mn-Fe合金室温快速热处理方法，解决了现有Cu-Ni-Mn-Fe合金热处理周期长，能耗高，沉淀析出不充分，析出相分布不均匀的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种Cu-Ni-Mn-Fe合金室温快速热处理方法，首先将真空感应熔炼后的Cu-Ni-Mn-Fe合金加工成板材并对合金板材进行室温冷变形处理，然后采用电脉冲处理技术在室温下对冷变形后的Cu-Ni-Mn-Fe合金板材进行短时固溶处理，再通过调整电脉冲参数对经过短时固溶处理后的合金板材进行室温电脉冲时效处理，最终得到经快速热处理的Cu-Ni-Mn-Fe合金。

本发明的特征还在于，

将真空感应熔炼后的Cu-Ni-Mn-Fe合金加工成板材并对合金板材进行室温冷变形处理的具体方法为：将Cu-Ni-Mn-Fe合金铸锭采用电火花线线切割的方式加工成板材，利用双辊轧机对合金板材进行室温冷变形处理。

利用双辊轧机对合金板材进行室温冷变形处理的控制变形量为20％～50％，变形沿板材长度方向。

采用电脉冲处理技术在室温下对冷变形后的Cu-Ni-Mn-Fe合金板材进行短时固溶处理的具体方法为：在室温下对冷变形后的合金板材进行电脉冲处理，设定脉冲设备充电电压为50～70V，脉冲频率为325～400Hz，利用表面测温设备监测温度区间为510～540℃，处理时间为180～300s，水冷至室温。

通过调整电脉冲参数对经过短时固溶处理后的合金板材进行室温电脉冲时效处理过程具体为：在室温下对经过短时固溶处理后的合金板材施加充电电压为40～50V，脉冲频率为275～350Hz，利用表面测温设备监测温度区间为410～440℃，处理时间为1～3h，空冷。