[发明专利]一种采用置换反应的粉末制备Cu-Ag合金的方法

说明书

一种采用置换反应的粉末制备Cu‑Ag合金的方法，所述合金成分的质量百分比Ag为0.1％～50％，其余为Cu。所述方法步骤如下，先将一定数量和尺寸的Cu粉加入到AgNO₃溶液中，反应完全后滤出并洗净、烘干，然后以500～790MPa、在室温下压制20～60s成坯锭，随后坯锭以550～650MPa、在800～900℃压制30～65s，之后以速度0.2～0.6mm/s在300～400℃进行4～8道次等通道转角挤压，再进行多道次拉拔至截面收缩率为99.9975％～99.9999％，得到丝材，最后在150～400℃进行真空退火处理，得到高强度高导电Cu‑Ag合金。本发明整个制备过程在固相温度区间进行，原料无熔化、烧损，有效避免了Ag在Cu中的固溶，合金成分精确且兼具高导电性能和高力学性能，应用范围广泛。

技术领域

本发明涉及一种采用置换反应的粉末制备Cu-Ag合金的方法，属导电合金材料技术领域。

背景技术

铜合金导电性、导热性强，力学性能优异，在机械、电子、电器、船舶等行业得到广泛应用，其中Cu-Ag合金导电率高，容易熔炼和塑性变形加工，尤其受到研究人员的关注。Cu-Ag合金主要采用常规铸造方法制备，然后进行挤压、拉拔等加工及热处理，理论上室温时Ag在Cu中的溶解度并不高，仅为0.1％(质量百分比)，但实际生产中Cu-Ag合金通常在非平衡条件下凝固，Cu基体中会固溶大量Ag，使合金导电性受到严重影响，后续时效处理也只能使部分Ag析出，剩余的固溶Ag仍然显著影响导电率。如何尽可能减少Ag在Cu中的固溶量，同时获得高强度和高导电率是Cu-Ag合金大量高端应用的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用置换反应的Cu粉和Ag粉制备Cu-Ag合金的方法，使合金在保持高强度的同时，具有高的导电性能。

本发明实现的技术方案如下，通过纯铜粉末和银盐溶液的置换反应，得到外层紧密附着银元素的铜粉，将粉末在模具中加压制坯，再经过挤压、拉拔、热处理，获得高强高导Cu-Ag合金丝材。

所述Cu-Ag合金成分的质量百分比：Ag为0.1％～50％，其余为Cu。

一种采用置换反应的粉末制备Cu-Ag合金的方法，步骤如下：

(1)将一定数量尺寸为0.1～500μm的Cu粉加入到配置好的AgNO₃溶液中，均匀搅拌，待反应完全后滤出固体，用蒸馏水充分清洗，然后烘干，得到表面置换出Ag的Cu粉，Cu与Ag的质量比为1～999∶1；

(2)把含Ag的Cu粉放入钢制模具中，采用液压机在500～790MPa、室温下压制20～60s，粉末制备成坯锭；

(3)将坯锭连同模具在真空中加热到800～900℃，然后在550～650MPa下压制30～65s，得到热压坯锭；

(4)热压坯锭在300～400℃、以挤压速度0.2～0.6mm/s进行4～8道次等通道转角挤压，得到棒材；

(5)棒材在室温下进行多道次拉拔至截面收缩率为99.9975％～99.9999％，得到丝材；

(6)丝材在150～400℃进行真空退火处理，得到高强度高导电Cu-Ag合金。

本发明具有以下有益效果：制备Cu-Ag合金的Ag是置换反应后直接结合在Cu粉表面，Cu、Ag之间相容性好，界面结合优异，有利于后续加工及获得高性能；整个制备过程在固相温度区间进行，原料无熔化、烧损，有效避免了Ag在Cu中的固溶，合金成分精确且兼具高导电性能和高力学性能。

具体实施方式

实施例1：

按质量百分比计，本实施例Cu-Ag合金成分为：1％Ag，其余为Cu。

本实施例Cu-Ag合金制备方法步骤如下：