CN115652123A - 一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法 - Google Patents

一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法 Download PDF

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CN115652123A CN202211247202.7A CN202211247202A CN115652123A CN 115652123 A CN115652123 A CN 115652123A CN 202211247202 A CN202211247202 A CN 202211247202A CN 115652123 A CN115652123 A CN 115652123A
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Abstract

本发明涉及由金属粉末制造制品技术领域，具体是涉及一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法；因为在使用真空自耗电弧熔炼法制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的制备过程中，氢化钛粉和碳化硼粉在铜基相中的沉淀分层现象无法避免，所以本发明通过分析氢化钛粉和碳化硼粉在铜基相中凝固过程中的沉淀分层行为，预判铸锭不同位置合金元素的分布，在制备自耗电极时对合金组分做出合理补偿，以此减缓沉淀分层现象对于合金制备的影响，进而制备出致密度、组织均匀性、机械强度均接近理论值的TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料。

Description

一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法
技术领域
本发明涉及由金属粉末制造制品技术领域，具体是涉及一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法。
背景技术
TiC和TiB2颗粒具有高熔点、高硬度、高导电率、低密度及良好的化学稳定性等优良性能。在Cu基体中加入TiC、TiB2增强相，既能保持Cu基体良好的导热导电性能，又能提高材料的硬度和耐磨性，能较好地解决硬度和导电率之间的矛盾。
但现有的制备方法通常使用通过自蔓延、粉末冶金、真空非自耗电弧熔炼等方法原位生成TiB2和TiC增强相，不能严格控制反应过程和产品性能，致密度低、组织均匀性差、机械强度较低，例如：
专利CN101775514A采用自蔓延高温合成制备(TiB2+TiC)弥散强化铜基复合材料的方法，其缺点是材料致密性相对较低，不能严格控制反应过程和产品性能，所用原料往往是可燃、易爆或有毒的物质。
《粉末冶金法与电弧熔炼法制备TiB2/Cu复合材料》(吴波，张萌，张剑平，张小明)一文中，分别用粉末冶金法和非自耗电弧熔炼法制备TiB2/Cu复合材料，其缺点是制备的材料组织均匀性差。
导致上述现象的原因是：沉淀分层是合金凝固过程溶质再分配的必然现象，与合金元素本身的比重熔点相关，是无法消除的。
因此为了减缓上述沉淀分层现象对于合金制备的影响，本发明通过分析合金元素在凝固过程中的沉淀分层行为，预判铸锭不同位置合金元素的分布后，在自耗电极制备时对合金组分做出合理补偿，减缓沉淀分层现象对于合金制备的影响，进而制备出接近理论值的合金材料。
发明内容
为了实现以上目的，本发明提供了一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，通过分析合金元素在凝固过程中的沉淀分层行为，预判铸锭不同位置合金元素的分布后，在自耗电极制备时对合金组分做出合理补偿，减缓沉淀分层现象对于合金制备的影响，主要技术方案如下：
S1、配料、球磨、筛分
采用TiH2-B4C-Cu混合粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料，按TiH2-B4C-Cu混合粉末中各组分的质量百分比称取粉料：氢化钛粉、碳化硼粉和铜粉；分别机械球磨三种所述粉料并筛分，得到设定颗粒尺寸的三种粉料；
S2、制坯
采用反沉淀分层分区补偿的布料方式，将步骤S2中制得的三种粉料铺入圆柱形模具中，冷等静压制得压坯，所述反沉淀分层分区补偿的方法为：
S2-1、将所述圆柱形模具的空腔沿其轴向方向等分为n层，层数n与真空自耗电弧熔炼时电极杆的下降速率v成正比，计算式见下：
n≤k·v
式中，k为经验参数；
S2-2、再将所述圆柱形模具的空腔沿其径向分为同轴设置的内腔n′和外腔n″，所述内腔n′垂直于轴向的圆截面半径和外腔n″垂直于轴向的圆截面半径之比为
Figure BDA0003886484050000021
S2-3、当圆柱形模具的空腔的层数n为奇数时，设定最中间的一层为中间层，中间层的一侧为负补偿量区，中间层的另一侧为正补偿量区；
当圆柱形模具的空腔的层数n为偶数时，设定临近中间的两层为中间层，中间层的一侧为负补偿量区，中间层的另一侧为正补偿量区；
将步骤S1中制得的三种粉料按照设定的补偿量V分别混粉，得到2n组TiH2-B4C-Cu混合粉料，所述补偿量V是指氢化钛粉和碳化硼粉在原有的组分百分比下的含量减量：补偿量V-，以及含量增量：补偿量V+；内腔n′中的n组TiH2-B4C-Cu混合粉料满足下列关系：
负补偿量区中每层内腔n′的补偿量V-满足下式：
Figure BDA0003886484050000031
i-为负补偿量区中每层的序号数，且沿远离中间层方向，i-的序号数逐渐增大；
中间层内腔n′的补偿量V为0％；
正补偿量区中每层内腔n′的补偿量V+满足下式：
Figure BDA0003886484050000032
i+为正补偿量区中每层的序号数，且沿远离中间层方向，i+的序号数逐渐增大；
S2-4、每层外腔n″的补偿量：每层内腔n′的补偿量＝1：2；
S3、烧结、真空自耗熔炼
S3-1、采用梯度升温的方式将步骤S2制备的压坯烧结为电极棒；
S3-2、采用真空自耗电弧熔炼的方式熔炼步骤S3-1制得的电极棒得到一次合金铸锭；
S3-3、将步骤S3-2制得的制得的一次合金铸锭作为电极棒，采用真空自耗电弧熔炼的方式制得二次合金铸锭；
S4、固溶处理、时效处理
依次固溶处理和时效处理步骤S3制得的二次合金铸锭，得到TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料。
进一步地，所述步骤S1中，TiH2-B4C-Cu混合粉末中各组分的质量百分比为：TiH2：1％～6％，B4C：0.3％～2％，余量为Cu。
进一步地，所述氢化钛粉的纯度大于99.5％，粒径范围为50～70μm；所述碳化硼粉的纯度大于95％，粒径范围为10～35μm；所述铜粉为电解铜粉，纯度大于99.9％，粒径范围为10～70μm。
进一步地，所述步骤S1中：
球磨的工艺参数为：磨球直径为8mm，球料比为(5～10)：1，球磨机转速为450r/min；
筛分的工艺参数为：筛网目数为20目。
进一步地，所述步骤S2中，冷等压静压的工艺参数为：压强为250～350MPa，保压时间为480s。
进一步地，所述步骤S2-3中，圆柱形模具的空腔的负补偿量区对应压坯在后续工艺中的焊接端，圆柱形模具的空腔的正补偿量区对应压坯在后续工艺中的熔炼端。
进一步地，所述步骤S3-1中，烧结的方法为：
将步骤S2制备的压坯装入真空烧结炉中，抽真空至1×10-6Pa后开始熔炼；
在2h内从室温匀速升温至300℃，在300℃保温2h；在3h内从300℃匀速升温至500℃，在500℃保温2h；在3h内从500℃匀速升温至600℃，在600℃保温3h；在3h内从600℃匀速升温至1050℃，在1050℃保温2.5h；
保温结束后，压坯随炉冷却至40℃后出炉，制得电极棒。
进一步地，所述步骤3-2中，真空自耗电弧熔炼的方法为：
将步骤S3-1制备的电极棒装入真空自耗电弧炉中，先抽真空至真空度为0.004Pa，然后再充入氦气至真空度为0.25MPa，最后开始熔炼，熔炼时的工艺参数为：熔炼电流为1.2KA～4KA，熔炼电压为10～35V，电磁搅拌电流为5A，冷却水流量为30～40m3/h。
进一步地，所述步骤S4中，固溶处理的工艺参数为：固溶处理温度为850±15℃，保温50±10min，冷却水流量为50m3/h。
进一步地，所述步骤S4中，时效处理的工艺参数为：时效处理温度为450±15℃，保温4±1h，随炉冷却至90℃出炉。
与现有的TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法相比，本发明的有益效果是：
本发明通过分析合金元素在凝固过程中的沉淀分层行为，预判铸锭不同位置合金元素的分布后，在制备自耗电极时对合金组分做出合理补偿，以此减缓沉淀分层现象对于合金制备的影响，进而制备出致密度、组织均匀性、机械强度均接近理论值的TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料。
附图说明
图1是本发明的TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的电镜扫描图；
图2是本发明的TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的100倍金相图；
图3是本发明实验例中的均值及极差图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的方式和取得的效果，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚和完整地描述。
实施例1
实施例1主要目的是阐述本发明在具体参数下的方案设计，由金属粉末制备高硬度高导电率TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，具体步骤如下：
S1、配料、球磨、筛分
采用TiH2-B4C-Cu混合粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料，按TiH2-B4C-Cu混合粉末中各组分的质量百分比称取粉料：TiH2：6％％，B4C：2％％，余量为Cu；
所述氢化钛粉的纯度为99.6％，粒径范围为50～60μm；所述碳化硼粉的纯度为97％，粒径范围为10～25μm；所述铜粉为电解铜粉，纯度为99.92％，粒径范围为10～40μm；
分别机械球磨三种所述粉料，球磨的工艺参数为：磨球直径为8mm，球料比为5：1，球磨机转速为450r/min；
最后过20目筛网，得到符合需求的三种粉料；
S2、制坯
采用反沉淀分层分区补偿的布料方式，将步骤S2中制得的三种粉料铺入圆柱形模具中，冷等静压制得压坯，所述反沉淀分层分区补偿的方法为：
承接三种粉料的圆柱形模具的内腔尺寸为尺寸为Φ100mm×1500mm，做其内腔反沉淀分层分区补偿划分：
S2-1、真空自耗电弧熔炼时电极杆的下降速率为9kg/min，将所述圆柱形模具的空腔沿其轴向等分为3层，计算式见下：
n≤0.3min/kg·v
S2-2、再将所述圆柱形模具的空腔沿其径向分为同轴设置的内腔n′和外腔n″，所述内腔n′垂直于轴向的圆截面半径为41mm，外腔n″垂直于轴向的圆截面半径为59mm；
S2-3、设定圆柱形模具的空腔最中间层数为中间层，中间层一侧邻近压坯焊接端为负补偿量区，中间层的另一侧邻近压坯焊接端为正补偿量区；
将步骤S1中制得的三种粉料按照补偿量10％分别混粉，得到6组TiH2-B4C-Cu混合粉料，内腔n′中的3组TiH2-B4C-Cu混合粉料满足下列关系：
负补偿量区中1层内腔n′的补偿量V-满足下式：
Figure BDA0003886484050000071
中间层内腔n′的补偿量V为0％；
正补偿量区中1层内腔n′的补偿量V+满足下式：
Figure BDA0003886484050000072
即内腔各层的补偿量为：第1层内腔的补偿量为-10％，第2层内腔的补偿量为0％，第3层内腔的补偿量为10％；
S2-4、外腔n″的补偿量：第1层外腔的补偿量为-5％，第2层外腔的补偿量为0％，第2层外腔的补偿量为5％；
将步骤S2中制得的三种粉料铺入按反沉淀分层分区补偿划分好的圆柱形模具各区域中，冷等静压制得压坯，冷压成型的工艺参数为：压强为250MPa，保压时间为480s；
S3、烧结、真空自耗熔炼
S3-1、采用梯度升温的方式将步骤S2制备的压坯烧结为电极棒：
将步骤S2制备的压坯装入真空烧结炉中，抽真空至1×10-6Pa后开始熔炼；
在2h内从室温匀速升温至300℃，在300℃保温2h；在3h内从300℃匀速升温至500℃，在500℃保温2h；在3h内从500℃匀速升温至600℃，在600℃保温3h；在3h内从600℃匀速升温至1050℃，在1050℃保温2.5h；
保温结束后，压坯随炉冷却至40℃后出炉，制得电极棒，
S3-2、采用真空自耗电弧熔炼的方式熔炼步骤S3-1制得的电极棒得到一次合金铸锭：
将步骤S3-1制备的电极棒装入真空自耗电弧炉中，先抽真空至真空度为0.004Pa，然后再充入氦气至真空度为0.25MPa，最后开始熔炼，熔炼时的工艺参数为：熔炼电流为1.2KA，熔炼电压为10，电磁搅拌电流为5A，冷却水流量为30m3/h；
S3-3、将步骤S3-2制得的制得的一次合金铸锭作为电极棒，采用真空自耗电弧熔炼的方式制得二次合金铸锭；
S4、固溶处理、时效处理
依次固溶处理和时效处理步骤S3制得的二次合金铸锭，得到TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料；固溶处理的工艺参数为：固溶处理温度为535℃，保温40min，冷却水流量为50m3/h；时效处理的工艺参数为：时效处理温度为435℃，保温3h，随炉冷却至90℃出炉。
实施例2
实施例2的叙述基础为实施例1中记载方案，旨在阐述另一参数下的方案设计，具体内容如下：
S1、配料、球磨、筛分
采用TiH2-B4C-Cu混合粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料，按TiH2-B4C-Cu混合粉末中各组分的质量百分比称取粉料：TiH2：1％，B4C：0.3％，余量为Cu；
所述氢化钛粉的纯度为99.7％，粒径范围为60～70μm；所述碳化硼粉的纯度为98％，粒径范围为25～35μm；所述铜粉为电解铜粉，纯度为99.95％，粒径范围为40～70μm；
分别机械球磨三种所述粉料，球磨的工艺参数为：磨球直径为8mm，球料比为10：1，球磨机转速为450r/min，采用无水乙醇作为防粘结剂；
最后过20目筛网，得到符合需求的三种粉料；
S2、制坯
采用反沉淀分层分区补偿的布料方式，将步骤S2中制得的三种粉料铺入圆柱形模具中，冷等静压制得压坯，所述反沉淀分层分区补偿的方法为：
承接三种粉料的圆柱形模具的内腔尺寸为尺寸为Φ100mm×1500mm，做其内腔反沉淀分层分区补偿划分：
S2-1、真空自耗电弧熔炼时电极杆的下降速率为17kg/min，将所述圆柱形模具的空腔沿其轴向等分为5层，计算式见下：
n≤0.3min/kg·v
S2-2、再将所述圆柱形模具的空腔沿其径向分为同轴设置的内腔n′和外腔n″，所述内腔n′垂直于轴向的圆截面半径为41mm，外腔n″垂直于轴向的圆截面半径为59mm；
S2-3、设定圆柱形模具的空腔最中间层数为中间层，中间层一侧邻近压坯焊接端为负补偿量区，中间层的另一侧邻近压坯焊接端为正补偿量区；
将步骤S1中制得的三种粉料按照设定的补偿量8％分别混粉，得到10组TiH2-B4C-Cu混合粉料，内腔n′中的5组TiH2-B4C-Cu混合粉料满足下列关系：
负补偿量区中第1层内腔n′的补偿量V-满足下式：
Figure BDA0003886484050000091
负补偿量区中第2层内腔n′的补偿量V-满足下式：
Figure BDA0003886484050000092
中间层内腔n′的补偿量V为0％；
正补偿量区中第1层内腔n′的补偿量V+满足下式：
Figure BDA0003886484050000093
正补偿量区中第2层内腔n′的补偿量V+满足下式：
Figure BDA0003886484050000101
即内腔各层的补偿量为：第1层内腔的补偿量为-8％，第2层内腔的补偿量为-4％，第3层内腔的补偿量为0％，第4层内腔的补偿量为4％，第5层内腔的补偿量为8％；
S2-4、外腔的补偿量：第1层外腔的补偿量为-4％，第2层外腔的补偿量为-2％，第3层外腔的补偿量为0％，第4层外腔的补偿量为2％，第5层外腔的补偿量为4％；
将步骤S2中制得的三种粉料铺入按反沉淀分层分区补偿划分好的圆柱形模具各区域中，冷等静压制得压坯，冷压成型的工艺参数为：压强为350MPa，保压时间为480s；
S3、烧结、真空自耗熔炼
S3-1、采用梯度升温的方式将步骤S2制备的压坯烧结为电极棒：
将步骤S2制备的压坯装入真空烧结炉中，抽真空至1×10-6Pa后开始熔炼；
在2h内从室温匀速升温至300℃，在300℃保温2h；在3h内从300℃匀速升温至500℃，在500℃保温2h；在3h内从500℃匀速升温至600℃，在600℃保温3h；在3h内从600℃匀速升温至1050℃，在1050℃保温2.5h；
保温结束后，压坯随炉冷却至40℃后出炉，制得电极棒；
S3-2、采用真空自耗电弧熔炼的方式熔炼步骤S3-1制得的电极棒得到一次合金铸锭：
将步骤S3-1制备的电极棒装入真空自耗电弧炉中，先抽真空至真空度为0.004Pa，然后再充入氦气至真空度为0.25MPa，最后开始熔炼，熔炼时的工艺参数为：熔炼电流为4KA，熔炼电压为35V，电磁搅拌电流为5A，冷却水流量为40m3/h；
S3-3、将步骤S3-2制得的制得的一次合金铸锭作为电极棒，采用真空自耗电弧熔炼的方式制得二次合金铸锭；
S4、固溶处理、时效处理
依次固溶处理和时效处理步骤S3制得的二次合金铸锭，得到TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料；固溶处理的工艺参数为：固溶处理温度为865℃，保温60min，冷却水流量为40m3/h；时效处理的工艺参数为：时效处理温度为465℃，保温5h，随炉冷却至90℃出炉。
实验例
本实验例的叙述基础为实施例1、2中的记载方案，旨在阐明本发明的实际应用效果。
以实施例1、2中记载方案制备的TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的性能参数见表1。
表1实施例中TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的性能参数
Figure BDA0003886484050000111
从表1中数据以及图1、2中图像可以看出，本发明实施例1、2中制备的TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料性能满足材料使用需求，且特定组分的材料的电导率十分接近在该组分下的理论值，证明实施例中记载的真空自耗电弧熔炼设计合理。
因为实施例1中，铜基相中掺杂的氢化钛粉、碳化硼粉含量更高，在熔炼过程中宏观沉淀分层现象更严重，所以对实施例1中制备的TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的均匀性做检测，当其材料的均匀性能够得到满足时，低于该组分掺杂量的其余配比均能满足要求，测试方法如下：
对于实施例1中制备的TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的合金锭，对于1、2、3、层内腔的截面分别以9点取样法对TiC-TiB2的含量检测，以极差衡量其组分的均匀性，具体见图3。
从图3的TiC-TiB2的均值及极差图中能够看出，所有点均在控制限内，说明TiC-TiB2的均匀性较好，其中均值曲线的1层点略低于平均值，2层和3层点略高于平均值，但极差曲线较为平缓均在1倍的标准差内，说明TiC-TiB2的补偿量略大，但仍能满足设计需求。

Claims (10)

1.一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、配料、球磨、筛分
采用TiH2-B4C-Cu混合粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料，按TiH2-B4C-Cu混合粉末中各组分的质量百分比称取粉料：氢化钛粉、碳化硼粉和铜粉；分别机械球磨三种所述粉料并筛分，得到设定颗粒尺寸的三种粉料；
S2、制坯
采用反沉淀分层分区补偿的布料方式，将步骤S2中制得的三种粉料铺入圆柱形模具中，冷等静压制得压坯，所述反沉淀分层分区补偿的方法为：
S2-1、将所述圆柱形模具的空腔沿其轴向方向等分为n层，层数n与真空自耗电弧熔炼时电极杆的下降速率v成正比，计算式见下：
n≤k·v
式中，k为经验参数；
S2-2、再将所述圆柱形模具的空腔沿其径向分为同轴设置的内腔n′和外腔n″，所述内腔n′垂直于轴向的圆截面半径和外腔n″垂直于轴向的圆截面半径之比为
Figure FDA0003886484040000011
S2-3、当圆柱形模具的空腔的层数n为奇数时，设定最中间的一层为中间层，中间层的一侧为负补偿量区，中间层的另一侧为正补偿量区；
当圆柱形模具的空腔的层数n为偶数时，设定临近中间的两层为中间层，中间层的一侧为负补偿量区，中间层的另一侧为正补偿量区；
将步骤S1中制得的三种粉料按照设定的补偿量V分别混粉，得到2n组TiH2-B4C-Cu混合粉料，所述补偿量V是指氢化钛粉和碳化硼粉在原有的组分百分比下的含量减量：补偿量V-，以及含量增量：补偿量V+；内腔n′中的n组TiH2-B4C-Cu混合粉料满足下列关系：
负补偿量区中每层内腔n′的补偿量V-满足下式：
Figure FDA0003886484040000021
i-为负补偿量区中每层的序号数，且沿远离中间层方向，i-的序号数逐渐增大；
中间层内腔n′的补偿量V为0％；
正补偿量区中每层内腔n′的补偿量V+满足下式：
Figure FDA0003886484040000022
i+为正补偿量区中每层的序号数，且沿远离中间层方向，i+的序号数逐渐增大；
S2-4、每层外腔n″的补偿量：每层内腔n′的补偿量＝1：2；
S3、烧结、真空自耗熔炼
S3-1、采用梯度升温的方式将步骤S2制备的压坯烧结为电极棒；
S3-2、采用真空自耗电弧熔炼的方式熔炼步骤S3-1制得的电极棒得到一次合金铸锭；
S3-3、将步骤S3-2制得的制得的一次合金铸锭作为电极棒，采用真空自耗电弧熔炼的方式制得二次合金铸锭；
S4、固溶处理、时效处理
依次固溶处理和时效处理步骤S3制得的二次合金铸锭，得到TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料。
2.如权利要求1所述的一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，其特征在于，所述步骤S1中，TiH2-B4C-Cu混合粉末中各组分的质量百分比为：TiH2：1％～6％，B4C：0.3％～2％，余量为Cu。
3.如权利要求2所述的一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，其特征在于，所述氢化钛粉的纯度大于99.5％，粒径范围为50～70μm；所述碳化硼粉的纯度大于95％，粒径范围为10～35μm；所述铜粉为电解铜粉，纯度大于99.9％，粒径范围为10～70μm。
4.如权利要求3所述的一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，其特征在于，所述步骤S1中：
球磨的工艺参数为：磨球直径为8mm，球料比为5～10：1，球磨机转速为450r/min；
筛分的工艺参数为：筛网目数为20目。
5.如权利要求1所述的一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，其特征在于，所述步骤S2中，冷等压静压的工艺参数为：压强为250～350MPa，保压时间为480s。
6.如权利要求1所述的一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，其特征在于，所述步骤S2-3中，圆柱形模具的空腔的负补偿量区对应压坯在后续工艺中的焊接端，圆柱形模具的空腔的正补偿量区对应压坯在后续工艺中的熔炼端。
7.如权利要求1所述的一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，其特征在于，所述步骤S3-1中，烧结的方法为：
将步骤S2制备的压坯装入真空烧结炉中，抽真空至1×10-6Pa后开始熔炼；
在2h内从室温匀速升温至300℃，在300℃保温2h；在3h内从300℃匀速升温至500℃，在500℃保温2h；在3h内从500℃匀速升温至600℃，在600℃保温3h；在3h内从600℃匀速升温至1050℃，在1050℃保温2.5h；
保温结束后，压坯随炉冷却至40℃后出炉，制得电极棒。
8.如权利要求1所述的一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，其特征在于，所述步骤3-2中，真空自耗电弧熔炼的方法为：
将步骤S3-1制备的电极棒装入真空自耗电弧炉中，先抽真空至真空度为0.004Pa，然后再充入氦气至真空度为0.25MPa，最后开始熔炼，熔炼时的工艺参数为：熔炼电流为1.2KA～4KA，熔炼电压为10～35V，电磁搅拌电流为5A，冷却水流量为30～40m3/h。
9.如权利要求1所述的一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，其特征在于，所述步骤S4中，固溶处理的工艺参数为：固溶处理温度为850±15℃，保温50±10min，冷却水流量为50m3/h。
10.如权利要求1所述的一种由金属粉末制备TiB2和TiC原位增强Cu基复合材料的方法，其特征在于，所述步骤S4中，时效处理的工艺参数为：时效处理温度为450±15℃，保温4±1h，随炉冷却至90℃出炉。
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