CN104178658B - 一种铜钛合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于合金领域，涉及一种铜钛合金材料，所述的铜钛合金材料由以下成分组成：Ti为3.9wt％～7.8wt％、Cr为1.2wt％～1.8wt％、Ca为0.4wt％～0.9wt％、Ni为0.3wt％～0.8wt％、V为0.2wt％～0.5wt％、Zn为0.7wt％～1.2wt％、余量为Cu。制备方法包括真空分步熔炼，冷却等步骤。制备得到的铜钛合金增加了其拉伸强度。
Description
技术领域
本发明属于合金领域。涉及一种合金材料及其制备方法，特别是涉及一种铜钛合金材料及其制备方法。
背景技术
两种或两种以上的金属元素或以金属为基添加其他非金属元素通过熔炼、烧结、气相沉积等而形成的具有金属特性的金属材料叫做合金。合金的生成常会改善元素单质的性质，例如，钢的强度大于其主要组成元素铁。合金的物理性质，例如密度、导电性和导热性可能与合金的组成元素有很大的关系。
纯铜呈紫红色，有极好的导热、导电性，其导电性仅次于银而居金属的第二位。铜具有优良的化学稳定性和耐蚀性能，是优良的电工用金属材料。铜钛合金是一种常见的合金材料，具有较好的物理性能和化学性能，但是其物理性质中的拉伸性能还有待提高。
发明内容
要解决的技术问题：常规的铜钛合金材料的拉伸强度较低，在特殊条件下，较低的拉伸强度降低了铜钛合金的应用，因此需要一种新的铜钛合金材料及其制备方法。
技术方案：针对上述问题，本发明公开了一种铜钛合金材料，所述的铜钛合金材料由以下成分组成：
Ti为3.9wt％～7.8wt％、Cr为1.2wt％～1.8wt％、Ca为0.4wt％～0.9wt％、Ni为0.3wt％～0.8wt％、V为0.2wt％～0.5wt％、Zn为0.7wt％～1.2wt％、余量为Cu。
所述的一种铜钛合金材料，由以下成分组成：
Ti为4.5wt％～6.4wt％、Cr为1.4wt％～1.6wt％、Ca为0.5wt％～0.7wt％、Ni为0.3wt％～0.5wt％、V为0.4wt％～0.5wt％、Zn为0.9wt％～1.1wt％、余量为Cu。
一种铜钛合金材料的制备方法，所述的铜钛合金材料的制备方法步骤如下：
(1)打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度升温至1450℃～1550℃，温度稳定后向熔炼炉中投入Cu、Ti、Cr、Ca、Ni，熔炼2h-3h；
(2)再将真空熔炼炉内温度升高至1700℃，升温速率为50℃/s，温度稳定后，再加入V和Zn，再进行进行真空冶炼，时间为1h-3h，加入各金属元素后，各金属元素含量Ti为3.9wt％～7.8wt％、Cr为1.2wt％～1.8wt％、Ca为0.4wt％～0.9wt％、Ni为0.3wt％～0.8wt％、V为0.2wt％～0.5wt％、Zn为0.7wt％～1.2wt％、余量为Cu；
(3)将真空熔炼炉降温，降温速率为100℃/min，降低至室温后，制备得到铜钛合金材料。
所述的一种铜钛合金材料的制备方法，制备方法步骤如下：
(1)打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度升温至1500℃，温度稳定后向熔炼炉中投入Cu、Ti、Cr、Ca、Ni，熔炼2h-3h；
(2)再将真空熔炼炉内温度升高至1700℃，升温速率为50℃/s，温度稳定后，再加入V和Zn，再进行进行真空冶炼，时间为1h-3h，加入各金属元素后，各金属元素含量Ti为4.5wt％～6.4wt％、Cr为1.4wt％～1.6wt％、Ca为0.5wt％～0.7wt％、Ni为0.3wt％～0.5wt％、V为0.4wt％～0.5wt％、Zn为0.9wt％～1.1wt％、余量为Cu；
(3)将真空熔炼炉降温，降温速率为100℃/min，降低至室温后，制备得到铜钛合金材料。
有益效果：本发明的铜钛合金材料中加入Zn、V、Ca、Ni、Cr等金属元素，有效的提高了制备得到的铜钛合金材料的拉伸强度，当Ti为3.9wt％～7.8wt％、Cr为1.2wt％～1.8wt％、Ca为0.4wt％～0.9wt％、Ni为0.3wt％～0.8wt％、V为0.2wt％～0.5wt％、Zn为0.7wt％～1.2wt％、余量为Cu时，铜钛合金材料的抗拉强度为1249～1451MPa。提高了铜钛合金材料的拉伸强度。
具体实施方式
实施例1
(1)打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度升温至1500℃，温度稳定后向熔炼炉中投入Cu、Ti、Cr、Ca、Ni，熔炼3h；
(2)再将真空熔炼炉内温度升高至1700℃，升温速率为50℃/s，温度稳定后，再加入V和Zn，再进行进行真空冶炼，时间为3h，加入各金属元素后，各金属元素含量Ti为4.5wt％、Cr为1.4wt％、Ca为0.7wt％、Ni为0.5wt％、V为0.4wt％、Zn为1.1wt％、余量为Cu；
(3)将真空熔炼炉降温，降温速率为100℃/min，降低至室温后，制备得到铜钛合金锭。
实施例1制备得到的铜钛合金材料的拉伸强度为1451MPa。
实施例2
(1)打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度升温至1550℃，温度稳定后向熔炼炉中投入Cu、Ti、Cr、Ca、Ni，熔炼2h；
(2)再将真空熔炼炉内温度升高至1700℃，升温速率为50℃/s，温度稳定后，再加入V和Zn，再进行进行真空冶炼，时间为1h，加入各金属元素后，各金属元素含量Ti为6.4wt％、Cr为1.6wt％、Ca为0.5wt％、Ni为0.3wt％、V为0.5wt％、Zn为0.9wt％、余量为Cu；
(3)将真空熔炼炉降温，降温速率为100℃/min，降低至室温后，制备得到铜钛合金锭。
实施例2制备得到的铜钛合金材料的拉伸强度为1379MPa。
实施例3
(1)打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度升温至1450℃，温度稳定后向熔炼炉中投入Cu、Ti、Cr、Ca、Ni，熔炼2h；
(2)再将真空熔炼炉内温度升高至1700℃，升温速率为50℃/s，温度稳定后，再加入V和Zn，再进行进行真空冶炼，时间为2h，加入各金属元素后，各金属元素含量Ti为7.8wt％、Cr为1.8wt％、Ca为0.9wt％、Ni为0.8wt％、V为0.2wt％、Zn为0.7wt％、余量为Cu；
(3)将真空熔炼炉降温，降温速率为100℃/min，降低至室温后，制备得到铜钛合金锭。
实施例3制备得到的铜钛合金材料的拉伸强度为1249MPa。
实施例4
(1)打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度升温至1500℃，温度稳定后向熔炼炉中投入Cu、Ti、Cr、Ca、Ni，熔炼3h；
(2)再将真空熔炼炉内温度升高至1700℃，升温速率为50℃/s，温度稳定后，再加入V和Zn，再进行进行真空冶炼，时间为3h，加入各金属元素后，各金属元素含量Ti为3.9wt％、Cr为1.2wt％、Ca为0.4wt％、Ni为0.3wt％、V为0.4wt％、Zn为1.2wt％、余量为Cu；
(3)将真空熔炼炉降温，降温速率为100℃/min，降低至室温后，制备得到铜钛合金锭。
实施例4制备得到的铜钛合金材料的拉伸强度为1283MPa。
Claims (3)
1.一种铜钛合金材料，其特征在于所述的铜钛合金材料由以下成分组成：
Ti为3.9wt％～7.8wt％、Cr为1.2wt％～1.8wt％、Ca为0.4wt％～0.9wt％、Ni为0.3wt％～0.8wt％、V为0.2wt％～0.5wt％、Zn为0.7wt％～1.2wt％、余量为Cu；
所述铜钛合金材料的制备方法步骤如下：
(1)打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度升温至1450℃～1550℃，温度稳定后向熔炼炉中投入Cu、Ti、Cr、Ca、Ni，熔炼2h-3h；
(2)再将真空熔炼炉内温度升高至1700℃，升温速率为50℃/s，温度稳定后，再加入V和Zn，再进行进行真空冶炼，时间为1h-3h，加入各金属元素后，各金属元素含量Ti为3.9wt％～7.8wt％、Cr为1.2wt％～1.8wt％、Ca为0.4wt％～0.9wt％、Ni为0.3wt％～0.8wt％、V为0.2wt％～0.5wt％、Zn为0.7wt％～1.2wt％、余量为Cu；
(3)将真空熔炼炉降温，降温速率为100℃/min，降低至室温后，制备得到铜钛合金锭。
2.根据权利要求1所述的一种铜钛合金材料，其特征在于所述的铜钛合金材料由以下成分组成：
Ti为4.5wt％～6.4wt％、Cr为1.4wt％～1.6wt％、Ca为0.5wt％～0.7wt％、Ni为0.3wt％～0.5wt％、V为0.4wt％～0.5wt％、Zn为0.9wt％～1.1wt％、余量为Cu。
3.根据权利要求2所述的一种铜钛合金材料，其特征在于所述的铜钛合金材料的制备方法步骤如下：
(1)打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度升温至1500℃，温度稳定后向熔炼炉中投入Cu、Ti、Cr、Ca、Ni，熔炼2h-3h；
(2)再将真空熔炼炉内温度升高至1700℃，升温速率为50℃/s，温度稳定后，再加入V和Zn，再进行进行真空冶炼，时间为1h-3h，加入各金属元素后，各金属元素含量Ti为4.5wt％～6.4wt％、Cr为1.4wt％～1.6wt％、Ca为0.5wt％～0.7wt％、Ni为0.3wt％～0.5wt％、V为0.4wt％～0.5wt％、Zn为0.9wt％～1.1wt％、余量为Cu；
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