[发明专利]一种大尺寸高致密度高均匀性的CuCr合金的制造方法

摘要

本发明公开了一种大尺寸高致密度高均匀性的CuCr合金的制造方法，其是采用放电等离子烧结对CuCr混合粉末进行固结成形，通过优化烧结模具结构，施加轴向机械压力的同时在10～50℃/min以梯级升温方式加热至800～880℃后保温2～8min，即可获得直径不小于50mm、长径比为0.04～1.0、致密度大于99.0％且沿轴向和径向的波动小于1％、成分组织均匀的烧结圆柱锭。本发明可根据CuCr合金的尺寸需求选择不同的烧结条件，工艺简单，周期短，生产效率高，所得CuCr合金经后续少量加工即可成品而用作大功率输变电设备中真空断路器的零部件。

主权项

一种大尺寸高致密度高均匀性的CuCr合金的制造方法，其特征在于：将由Cu粉和Cr粉混合而成的CuCr混合粉末，放入石墨模具中预压，然后再置于放电等离子烧结系统中，施加轴向压力的同时在10～50℃/min以梯级升温方式加热至800～880℃，保温2～8min，对CuCr混合粉末进行固结成形，即获得大尺寸高致密度高均匀性的CuCr合金圆柱锭；具体包括如下步骤：步骤1、选用氧含量低于500ppm、粒径不大于200目的金属Cu粉；选用氧含量低于800ppm、粒径在80目～240目之间的金属Cr粉；根据所需CuCr合金的成分，称取Cu粉和Cr粉，采用机械混合法混合10h，获得均匀的CuCr混合粉末；根据所需产品尺寸，称取一定量的CuCr混合粉末备用；步骤2、将称重好的CuCr混合粉末装填进石墨模具内；采用手动液压机对装好CuCr混合粉末的石墨模具进行预压，压力为8～12MPa；步骤3、在装好CuCr混合粉末的石墨模具外围裹上4～6mm厚的碳毡，然后将其置于放电等离子烧结系统的炉膛中，抽真空至5Pa以下，通入直流脉冲电流，对CuCr混合粉末进行固结成形，工艺条件为：轴向压力为10～60MPa；升温速率为10～50℃/min；烧结温度为800～880℃；保温时间为2～8min；随炉冷却后即获得大尺寸高致密度高均匀性的CuCr合金圆柱锭；其中，所述石墨模具包括石墨阴模、石墨内衬套和两个压头，所述压头的外圆柱面上对称设置有若干沿轴向贯穿的排气槽，所述压头的上端面设置有散热盲孔。