CN114686720A - 稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺 - Google Patents
稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114686720A CN114686720A CN202011579057.3A CN202011579057A CN114686720A CN 114686720 A CN114686720 A CN 114686720A CN 202011579057 A CN202011579057 A CN 202011579057A CN 114686720 A CN114686720 A CN 114686720A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- rare earth
- composite material
- heat
- blank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 36
- 229910017827 Cu—Fe Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 5
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 30
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 8
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 8
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005204 segregation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0425—Copper-based alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明公开了一种稀土合金化Cu‑Fe合金的制备工艺，包括以下步骤：将铜粉、铁粉和稀土粉末，装入球磨罐中，再加入磨球进行高速混粉，得到复合粉末；所述稀土粉末由铈和钕按照10：2~5重量份混合而成；将步骤一获得的复合粉末过筛后通过冷压模具在油压机上进行预压制，压制压力100~200KN，得到复合材料毛坯；将步骤二得到的复合材料毛坯装在坩埚中，加压烧结炉内，加热至800~1000℃时保温1~2h，并继续加热，待加热到1100~1200℃，炉温降低取出，得到稀土合金化Cu‑Fe复合材料。本发明制备工艺获得的稀土合金化Cu‑Fe合金偏析程度低、组织致密、冷加工性能优良和晶粒得到显著细化，从而改善了力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及合金技术领域，尤其涉及一种稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺。
背景技术
电力行业的基础元件电力电缆是用来输送和分配电能的资源，其基本结构由线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。其中，线芯是电力电缆的导电部分，用来输送电能，其是电力电缆的主要部分；绝缘层将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气间彼此隔离，保证电能输送，其是电力电缆结构中不可缺少的组成部分；保护层是保护电力电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电力电缆。由于铜具有良好的导电性，铜广泛用于电力电缆的线芯。
发明内容
本发明目的在于提供一种稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺，该制备工艺获得的稀土合金化Cu-Fe合金偏析程度低、组织致密、冷加工性能优良和晶粒得到显著细化，从而改善了力学性能，宽度200mm、厚度0.5mm的Cu-Fe合金带材伸长率和导电率提高20%以上，达到800Mpa，断后伸长率达到了16%。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、将以下重量份的100份铜粉、20~50份铁粉和0.02~0.3份稀土粉末，装入球磨罐中，再加入粉末总质量25~35倍的磨球进行高速混粉，得到复合粉末；所述稀土粉末由铈和钕按照10：2~5重量份混合而成；
步骤二、将步骤一获得的复合粉末过筛后通过冷压模具在油压机上进行预压制，压制压力100~200KN，得到复合材料毛坯；
步骤三、将步骤二得到的复合材料毛坯装在坩埚中，加压烧结炉内，加热至800~1000℃时保温1~2h，保温结束后开始加压力1.5~3.0MPa，并继续加热，待加热到1100~1200℃并保温30~60min后关闭热压烧结炉并通入惰性气体开始降温，炉温降低取出，得到稀土合金化Cu-Fe复合材料；
步骤四、将步骤3得到的稀土合金化Cu-Fe复合材料在箱式热处理炉进行固溶处理，温度为800~1000℃，保温0.5~1h后第一冷却；再加热到400~600℃保温2~6h第二冷却空冷获得稀土合金化Cu-Fe合金。
上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：
1. 上述方案中，所述步骤一中磨球时间为10~15h，转速为300~500r/min。
2. 上述方案中，所述步骤二的保压时间50~100s。
3. 上述方案中，所述步骤三的惰性气体为氮气。
4. 上述方案中，所述步骤四中第一冷却方式为水冷，所述步骤四中第二冷却方式为空气冷却。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺，其偏析程度低、组织致密、冷加工性能优良和晶粒得到显著细化，从而改善了力学性能，宽度200mm、厚度0.5mm的Cu-Fe合金带材伸长率和导电率提高20%以上，达到800Mpa，断后伸长率达到了16%。
具体实施方式
在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：一种稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、将以下重量份的100份铜粉、30份铁粉和0.08份稀土粉末，装入球磨罐中，再加入粉末总质量20倍的磨球进行高速混粉，得到复合粉末；所述稀土粉末由铈和钕按照10：3重量份混合而成；
步骤二、将步骤一获得的复合粉末过筛后通过冷压模具在油压机上进行预压制，压制压力120KN，得到复合材料毛坯；
步骤三、将步骤二得到的复合材料毛坯装在坩埚中，加压烧结炉内，加热至900℃时保温1.5h，保温结束后开始加压力2.0MPa，并继续加热，待加热到1100℃并保温40min后关闭热压烧结炉并通入惰性气体开始降温，炉温降低取出，得到稀土合金化Cu-Fe复合材料；
步骤四、将步骤3得到的稀土合金化Cu-Fe复合材料在箱式热处理炉进行固溶处理，温度为1000℃，保温0.8h后第一冷却；再加热到500℃保温3h第二冷却空冷获得稀土合金化Cu-Fe合金。
上述步骤一中磨球时间为12h，转速为400r/min。
上述步骤二的保压时间80s，上述步骤三的惰性气体为氮气。
上述步骤四中第一冷却方式为水冷，所述步骤四中第二冷却方式为空气冷却。
实施例2：一种稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、将以下重量份的100份铜粉、40份铁粉和0.15份稀土粉末，装入球磨罐中，再加入粉末总质量30倍的磨球进行高速混粉，得到复合粉末；所述稀土粉末由铈和钕按照10：4重量份混合而成；
步骤二、将步骤一获得的复合粉末过筛后通过冷压模具在油压机上进行预压制，压制压力150KN，得到复合材料毛坯；
步骤三、将步骤二得到的复合材料毛坯装在坩埚中，加压烧结炉内，加热至1000℃时保温1.2h，保温结束后开始加压力2.5MPa，并继续加热，待加热到1150℃并保温60min后关闭热压烧结炉并通入惰性气体开始降温，炉温降低取出，得到稀土合金化Cu-Fe复合材料；
步骤四、将步骤3得到的稀土合金化Cu-Fe复合材料在箱式热处理炉进行固溶处理，温度为800~℃，保温0.5~1h后第一冷却；再加热到600℃保温5h第二冷却空冷获得稀土合金化Cu-Fe合金。
上述步骤一中磨球时间为15h，转速为500r/min。
上述步骤二的保压时间60s，上述步骤三的惰性气体为氮气。
上述步骤四中第一冷却方式为水冷，所述步骤四中第二冷却方式为空气冷却。
采用上述稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺时，其偏析程度低、组织致密、冷加工性能优良和晶粒得到显著细化，从而改善了力学性能，宽度200mm、厚度0.5mm的Cu-Fe合金带材伸长率和导电率提高20%以上，达到800Mpa，断后伸长率达到了16%。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将以下重量份的100份铜粉、20~50份铁粉和0.02~0.3份稀土粉末，装入球磨罐中，再加入粉末总质量25~35倍的磨球进行高速混粉，得到复合粉末；所述稀土粉末由铈和钕按照10：2~5重量份混合而成；
步骤二、将步骤一获得的复合粉末过筛后通过冷压模具在油压机上进行预压制，压制压力100~200KN，得到复合材料毛坯；
步骤三、将步骤二得到的复合材料毛坯装在坩埚中，加压烧结炉内，加热至800~1000℃时保温1~2h，保温结束后开始加压力1.5~3.0MPa，并继续加热，待加热到1100~1200℃并保温30~60min后关闭热压烧结炉并通入惰性气体开始降温，炉温降低取出，得到稀土合金化Cu-Fe复合材料；
步骤四、将步骤3得到的稀土合金化Cu-Fe复合材料在箱式热处理炉进行固溶处理，温度为800~1000℃，保温0.5~1h后第一冷却；再加热到400~600℃保温2~6h第二冷却空冷获得稀土合金化Cu-Fe合金。
2.根据权利要求1所述的抗拉耐热铝合金导线的制造工艺，其特征在于：所述步骤一中磨球时间为10~15h，转速为300~500r/min。
3.根据权利要求1所述的抗拉耐热铝合金导线的制造工艺，其特征在于：所述步骤二的保压时间50~100s。
4.根据权利要求3所述的抗拉耐热铝合金导线的制造工艺，其特征在于：所述步骤三的惰性气体为氮气。
5.根据权利要求1所述的抗拉耐热铝合金导线的制造工艺，其特征在于：所述步骤四中第一冷却方式为水冷，所述步骤四中第二冷却方式为空气冷却。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011579057.3A CN114686720A (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011579057.3A CN114686720A (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114686720A true CN114686720A (zh) | 2022-07-01 |
Family
ID=82129791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011579057.3A Pending CN114686720A (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114686720A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59819A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-06 | 株式会社東芝 | 真空しや断器用接点材料 |
| CN1091065A (zh) * | 1993-02-04 | 1994-08-24 | 曲成祥 | 高强度粉末冶金铜-铁双金属结构材料的制造技术 |
| CN101658931A (zh) * | 2009-09-22 | 2010-03-03 | 常熟市华德粉末冶金有限公司 | 含稀土粉末冶金铁铝黄铜含油轴承材料及其制备工艺 |
| CN104232962A (zh) * | 2014-09-24 | 2014-12-24 | 西安理工大学 | 一种Cu-Fe复合材料的制备方法 |
-
2020
- 2020-12-28 CN CN202011579057.3A patent/CN114686720A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59819A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-06 | 株式会社東芝 | 真空しや断器用接点材料 |
| CN1091065A (zh) * | 1993-02-04 | 1994-08-24 | 曲成祥 | 高强度粉末冶金铜-铁双金属结构材料的制造技术 |
| CN101658931A (zh) * | 2009-09-22 | 2010-03-03 | 常熟市华德粉末冶金有限公司 | 含稀土粉末冶金铁铝黄铜含油轴承材料及其制备工艺 |
| CN104232962A (zh) * | 2014-09-24 | 2014-12-24 | 西安理工大学 | 一种Cu-Fe复合材料的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102295445B1 (ko) | 무방향성 전자 강판의 제조 방법과 모터 코어의 제조 방법 그리고 모터 코어 | |
| CN101914708B (zh) | 一种Al-Fe-Cu合金材料及其制备方法 | |
| CN104263983B (zh) | 一种制备高强高导耐热铝合金的方法 | |
| WO2011093114A1 (ja) | 高強度高導電性銅合金 | |
| CN104232962B (zh) | 一种Cu-Fe复合材料的制备方法 | |
| CN103382535A (zh) | 一种高强、高导电、高延伸性铜合金及其制备方法 | |
| CN105070496B (zh) | 玻璃钢变压器大电流套管及其生产方法 | |
| CN104818399A (zh) | 一种镁-铝-碳化硅中间合金材料及其制备方法 | |
| CN104818400A (zh) | 一种中间合金材料及其制备方法 | |
| CN109295346A (zh) | 一种高导电率的柔软铝合金及其制备方法和应用 | |
| CN113481406A (zh) | 石墨烯铜线及其制备方法 | |
| CN114686720A (zh) | 稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺 | |
| CN112680627A (zh) | 一种转子导条及其制备方法 | |
| KR101638600B1 (ko) | 알루미늄 합금 유연성 전선, 케이블 및 접속 단자의 제조와 접속방법 | |
| CN111910102B (zh) | 一种铜银复合材料导线及其制备方法 | |
| CN106251940B (zh) | 一种铜铌铝合金导电排 | |
| CN106834813A (zh) | 一种高强度含钆元素铝合金导线及其制备方法 | |
| CN102146539A (zh) | 一种用于高压电缆的铝合金导体及其制备方法 | |
| CN105441730A (zh) | 一种含钕银硼元素铝合金导线及其制备方法 | |
| CN110706841A (zh) | 一种高强度高导电率的电工用铝合金导线及其制造方法 | |
| CN111816364B (zh) | 一种铝合金超导电缆及其制备方法 | |
| CN106834784A (zh) | 一种含镨元素高导铜合金导线及其制备方法 | |
| CN114783647B (zh) | 一种碳纤维稀土镁合金电缆及其制备方法 | |
| CN110512112B (zh) | 一种铜合金及其制备方法和天线材料 | |
| CN108063000B (zh) | 一种应用在线缆中的导电性能强的铜包铝芯材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220701 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |