[发明专利]高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金的制备方法，其特征在于，所述高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金，以质量百分比计算，包括：

Cr1.6%-6.8%、Nb1.4%-6%、M0.01%-1%和余量的铜；

其中M为Mo或V中的一种；

所述制备方法包括：

将部分Cr原料和Nb原料进行第一熔炼得到Cr-Nb中间合金，然后将所述Cr-Nb中间合金、Cu原料和剩余的Cr原料进行第二熔炼、浇铸、冷却、真空自耗熔炼、均匀化处理、热轧制、固溶处理和时效处理，得到所述高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金；

所述第一熔炼为真空感应熔炼或真空电弧熔炼；

所述第一熔炼在抽真空至小于等于1*10^-1Pa条件下进行，熔炼温度为1650℃-1800℃，精炼时间为30min-60min；

所述第二熔炼在抽真空至小于等于1*10^-1Pa条件下进行；

所述第二熔炼包括：

在氩气保护下、1080℃-1150℃条件下保温5min -10min，然后升温至1650℃-1700℃保温30min -60min；

所述浇铸和所述冷却包括：

在氩气保护下，将所述第二熔炼得到的合金液浇注到嵌有石墨衬套的水冷铜模具内，冷却得到电极棒；

所述电极棒的直径为Φ80mm；

所述水冷铜模具内的冷却水的温度为1℃-15℃；

所述真空自耗熔炼包括：

将表面车光处理后的电极棒快速连接真空自耗电弧熔炼炉内的电极上，控制熔炼速度在0.8~1.2kg/min条件下对自耗电极熔炼，在熔炼过程中充入氦气加强冷却，氦气流量为120~180mL/min，熔炼完成后连续冷却至400℃以下出炉空冷得到合金铸锭；

所述真空自耗熔炼在抽真空至小于等于1*10^-2Pa条件下进行；

所述合金铸锭的直径为Φ120mm。

2.根据权利要求1所述的高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金的制备方法，其特征在于，所述高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金中，Cr与Nb的摩尔比为2：1；

Cr与Nb完全以高熔点金属间化合物Cr₂Nb存在于所述高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金中。

3.根据权利要求1或2所述的高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金的制备方法，其特征在于，所述高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金中，一次Cr₂Nb相平均尺寸为2.5μm -3.6μm，二次Cr₂Nb相平均尺寸为16nm -25nm。

4.根据权利要求1所述的高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金的制备方法，其特征在于，所述Cr-Nb中间合金中，Nb的质量含量为62%-64%，余量为Cr。

5.根据权利要求1所述的高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金的制备方法，其特征在于，所述均匀化处理包括：

在氩气保护下，将所述冷却之后的合金铸锭放入热处理炉中进行均匀化处理，保温结束后随炉冷却，得到均匀化合金铸锭；

所述均匀化处理的温度为900℃-950℃，保温时间为1h-2h；

所述热轧制包括：

将所述均匀化处理得到的合金铸锭加热至800℃-950℃，然后进行热轧处理，终轧 后的合金材料立刻进行水淬处理；

所述热轧处理的终轧温度为700℃-880℃。

6.根据权利要求1-5任一项所述的高强高导耐高温Cu-Cr-Nb合金的制备方法，其特征在于，所述固溶处理包括：

将所述热轧制之后的材料在氩气保护下，900℃-1000℃保温1h-3h，然后水淬处理；

所述时效处理包括：

将所述固溶处理之后的材料在氩气保护下，400℃-500℃保温2h-4h，随炉冷却至室温。