WO2018076987A1 - 一种钨铜合金及其制备方法 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a tungsten copper alloy and a method of preparing the same.
  • a tungsten-copper alloy is an alloy composed of tungsten and copper. Commonly used alloys have a copper content of 10 ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ 50%. The alloy is prepared by powder metallurgy method, and has good electrical and thermal conductivity, good high temperature strength and certain plasticity. At very high temperatures, such as above 3000 ° C, the copper in the alloy is liquefied and evaporated, which absorbs a large amount of heat and lowers the surface temperature of the material. So this type of material is also known as metal sweating material.
  • Tungsten-copper composite material is a two-phase structure pseudo-alloy composed mainly of tungsten and copper. It is a metal-based composite material. Due to the large difference in physical properties of copper and tungsten, it cannot be produced by fusion casting. Generally, powder alloy is used. Technology for production.
  • Tungsten-copper alloys have a wide range of applications, most of which are used in aerospace, aerospace, electronics, power, metallurgy, machinery, sports equipment and other industries. Secondly, it is also used to manufacture high-voltage electrical equipment for arc ablation and high-temperature components such as rocket nozzle throat lining and tail rudder. It is also used as electrode for electric machining, high temperature mold and other requirements for electrical and thermal conductivity and high temperature. The occasion. However, the strength of tungsten-copper alloys currently on the market is insufficient.
  • a tungsten-copper alloy comprising the following raw materials in parts by weight: 150-152 parts of tungsten carbide powder, 48-5 parts of copper powder, 2-4 parts of calcium, 1-3 parts of bismuth, bismuth chloride 1-3 parts, 2-4 parts of titanium carbide, 2-4 parts of strontium carbide, 1-3 parts of zirconium carbide, 5-7 parts of boron carbide, 1-3 parts of bismuth, 1-3 parts of bismuth, 1-3 parts of bismuth 2-4 parts of hexachloroethane, 2-4 parts of copper chloride, 5-7 parts of tungsten hexachloride and 1-3 parts of silicon nitride.
  • the following raw materials by weight ratio 152 parts of tungsten carbide powder, 48 parts of copper powder, 2 parts of calcium, 1 part of bismuth, 1 part of cerium chloride, 2 parts of titanium carbide, 2 parts of cerium carbide 1 part of zirconium carbide, 5 parts of boron carbide, 1 part of bismuth, 1 part of bismuth, 1 part of hydrazine, 2 parts of hexachloroethane, 2 parts of copper chloride, 5 parts of tungsten hexachloride and 1 part of silicon nitride.
  • the following raw materials by weight ratio 150 parts of tungsten carbide powder, 50 parts of copper powder, 4 parts of calcium, 3 parts of cerium, 3 parts of cerium chloride, 4 parts of titanium carbide, 4 parts of cerium carbide 3 parts of zirconium carbide, 7 parts of boron carbide, 3 parts of cerium, 3 parts of cerium, 3 parts of cerium, 4 parts of hexachloroethane, 4 parts of copper chloride, 7 parts of tungsten hexachloride and 3 parts of silicon nitride.
  • the following raw materials by weight ratio 151 parts of tungsten carbide powder, 49 parts of copper powder, 3 parts of calcium, 2 parts of bismuth, 2 parts of cerium chloride, 3 parts of titanium carbide, 3 parts of strontium carbide 2 parts of zirconium carbide, 6 parts of boron carbide, 2 parts of bismuth, 2 parts of bismuth, 2 parts of bismuth, 3 parts of hexachloroethane, 3 parts of copper chloride, 6 parts of tungsten hexachloride and 2 parts of silicon nitride.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for preparing a tungsten-copper alloy, which includes the following steps.
  • step 2) 2-4 parts of hexachloroethane, 2-4 parts of copper chloride, 5-7 parts of tungsten hexachloride and 1-3 parts of silicon nitride are poured together into the liquid obtained in step 1) Refining in a mixed metal, stirring well to obtain a mixed liquid metal, ready for use
  • the beneficial effects of the invention are: modification of tungsten by adding rare earth elements such as lanthanum, cerium, lanthanum, etc., so that the phase structure and microstructure of tungsten are greatly changed, and titanium carbide and lanthanum carbide are added. Zirconium carbide and boron carbide are further strengthened to give the finished product excellent strength.
  • a tungsten-copper alloy comprising the following raw materials in parts by weight: 152 parts of tungsten carbide powder, 48 parts of copper powder, 2 parts of calcium, 1 part of strontium, 1 part of cerium chloride, 2 parts of titanium carbide, 2 parts of cerium carbide, 1 part of zirconium carbide, 5 parts of boron carbide, 1 part of cerium, 1 part of cerium, 1 part of cerium, 1 part of hexachloroethane 2 parts, 2 parts of copper chloride, 5 parts of tungsten hexachloride and 1 part of silicon nitride.
  • a method for preparing a tungsten-copper alloy includes the following steps:
  • a tungsten-copper alloy comprising the following raw materials in parts by weight: 152 parts of tungsten carbide powder, 48 parts of copper powder, 2 parts of calcium, 1 part of bismuth, 1 part of cerium chloride, 2 parts of titanium carbide, carbonization 2 parts, 1 part of zirconium carbide, 5 parts of boron carbide, 1 part of bismuth, 1 part of bismuth, 1 part of bismuth, 2 parts of hexachloroethane, 2 parts of copper chloride, 5 parts of tungsten hexachloride and silicon nitride 1 Share.
  • a method for preparing a tungsten-copper alloy includes the following steps:
  • a tungsten-copper alloy comprising the following parts by weight: 150 parts of tungsten carbide powder, 50 parts of copper powder, 4 parts of calcium, 3 parts of bismuth, 3 parts of cerium chloride, 4 parts of titanium carbide, carbonization 4 parts, 3 parts of zirconium carbide, 7 parts of boron carbide, 3 parts of cerium, 3 parts of cerium, 3 parts of cerium, 4 parts of hexachloroethane, 4 parts of copper chloride, 7 parts of tungsten hexachloride and silicon nitride 3 Share.
  • a method for preparing a tungsten-copper alloy comprising the steps of:
  • a tungsten-copper alloy comprising the following raw materials in parts by weight: 151 parts of tungsten carbide powder, 49 parts of copper powder, 3 parts of calcium, 2 parts of bismuth, 2 parts of cerium chloride, 3 parts of titanium carbide, carbonization 3 parts, 2 parts of zirconium carbide, 6 parts of boron carbide, 2 parts of bismuth, 2 parts of bismuth, 2 parts of bismuth, 3 parts of hexachloroethane, 3 parts of copper chloride, 6 parts of tungsten hexachloride and silicon nitride 2 Share.
  • a method for preparing a tungsten-copper alloy comprising the steps of:
  • the tungsten-copper alloy of the present invention was used as an experimental group, and the existing tungsten-copper alloy was used as a control group for a control experiment.
  • the specific results are shown in the following table:
  • the tungsten-copper alloy of the present invention has higher hardness and compressive strength than the conventional conventional tungsten-copper alloy.
  • the tungsten is modified by adding rare earth elements such as lanthanum, cerium, lanthanum, etc., so that the phase structure and microstructure of the tungsten are greatly changed, and titanium carbide, lanthanum carbide, zirconium carbide and boron carbide are added. Further strengthening, the finished product has excellent strength.
  • rare earth elements such as lanthanum, cerium, lanthanum, etc.

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Abstract

一种钨铜合金，包括以下重量份数配比的原料：碳化钨粉150-152份、铜粉48-50份、钙2-4份、碲1-3份、氯化钡1-3份、碳化钛2-4份、碳化钽2-4份、碳化锆1-3份、碳化硼5-7份、铥1-3份、镱1-3份、镥1-3份、六氯乙烷2-4份、氯化铜2-4份、六氯化钨5-7份和氮化硅1-3份，该钨铜合金强度高。

Description

说明书 发明名称：一种钨铜合金及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种钨铜合金及其制备方法。
背景技术
[0002] 钨铜合金是钨和铜组成的合金。 常用合金的含铜量为 10<¾〜50%。 合金用粉末 冶金方法制取， 具有很好的导电导热性， 较好的高温强度和一定的塑性。 在很 高的温度下， 如 3000°C以上， 合金中的铜被液化蒸发， 大量吸收热量， 降低材料 表面温度。 所以这类材料也称为金属发汗材料。 钨铜复合材料是以钨、 铜元素 为主组成的一种两相结构假合金， 是金属基复合材料.由于金属铜和钨物性差异 较大， 因此不能采用熔铸法进行生产， 一般采用粉末合金技术进行生产。
[0003] 钨铜合金有较广泛的用途， 其中一大部分应用于航天、 航空、 电子、 电力、 冶 金、 机械、 体育器材等行业。 其次也要用来制造抗电弧烧蚀的高压电器幵关的 触头和火箭喷管喉衬、 尾舵等高温构件， 也用作电加工的电极、 高温模具以及 其他要求导电导热性能和高温使用的场合。 然而， 目前市面上的钨铜合金强度 不足。
[0004]
技术问题
[0005] 目前市面上的钨铜合金强度不足。
[0006]
问题的解决方案
技术解决方案
[0007] 为解决上述问题， 本发明采用如下技术方案：
[0008] 一种钨铜合金， 包括以下重量份数配比的原料： 碳化钨粉 150-152份、 铜粉 48-5 0份、 钙 2-4份、 碲 1-3份、 氯化钡 1-3份、 碳化钛 2-4份、 碳化钽 2-4份、 碳化锆 1-3 份、 碳化硼 5-7份、 铥 1-3份、 镱 1-3份、 镥 1-3份、 六氯乙烷 2-4份、 氯化铜 2-4份 、 六氯化钨 5-7份和氮化硅 1-3份。 [0009] 进一步的， 包括以下重量份数配比的原料： 碳化钨粉 152份、 铜粉 48份、 钙 2份 、 碲 1份、 氯化钡 1份、 碳化钛 2份、 碳化钽 2份、 碳化锆 1份、 碳化硼 5份、 铥 1份 、 镱 1份、 镥 1份、 六氯乙烷 2份、 氯化铜 2份、 六氯化钨 5份和氮化硅 1份。
[0010] 进一步的， 包括以下重量份数配比的原料： 碳化钨粉 150份、 铜粉 50份、 钙 4份 、 碲 3份、 氯化钡 3份、 碳化钛 4份、 碳化钽 4份、 碳化锆 3份、 碳化硼 7份、 铥 3份 、 镱 3份、 镥 3份、 六氯乙烷 4份、 氯化铜 4份、 六氯化钨 7份和氮化硅 3份。
[0011] 进一步的， 包括以下重量份数配比的原料： 碳化钨粉 151份、 铜粉 49份、 钙 3份 、 碲 2份、 氯化钡 2份、 碳化钛 3份、 碳化钽 3份、 碳化锆 2份、 碳化硼 6份、 铥 2份 、 镱 2份、 镥 2份、 六氯乙烷 3份、 氯化铜 3份、 六氯化钨 6份和氮化硅 2份。
[0012] 本发明要解决的另一技术问题是提供一种钨铜合金的制备方法， 包括以下步骤
[0013] 1) 将碳化钨粉 150-152份、 铜粉 48-50份、 2-4份、 碲 1-3份、 氯化钡 1-3份、 碳 化钛 2-4份、 碳化钽 2-4份、 碳化锆 1-3份、 碳化硼 5-7份、 铥 1-3份、 镱 1-3份和镥 1-
3份一起倒入到金属熔炼炉中， 然后加热至 900°C， 待所有原料完全熔化后进行搅 拌， 制得液体金属， 备用；
[0014] 2) 将六氯乙烷 2-4份、 氯化铜 2-4份、 六氯化钨 5-7份和氮化硅 1-3份一起倒入到 步骤 1) 制得的液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得混合液体金属， 备用
[0015] 3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得钨铜合金。
发明的有益效果
有益效果
[0016] 本发明的有益效果是： 通过添加有铥、 镱、 镥等稀土元素对钨进行改性， 使得 钨的相结构和微观组织都发生很大的变化， 并且添加了碳化钛、 碳化钽、 碳化 锆和碳化硼进行进一步加强， 使得成品具有优秀的强度。
[0017]
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0018] 一种钨铜合金， 包括以下重量份数配比的原料： 碳化钨粉 152份、 铜粉 48份、 钙 2份、 碲 1份、 氯化钡 1份、 碳化钛 2份、 碳化钽 2份、 碳化锆 1份、 碳化硼 5份、 铥 1份、 镱 1份、 镥 1份、 六氯乙烷 2份、 氯化铜 2份、 六氯化钨 5份和氮化硅 1份。
[0019] 一种钨铜合金的制备方法包括以下步骤：
[0020] 1) 将碳化钨粉 152份、 铜粉 48份、 钙 2份、 碲 1份、 氯化钡 1份、 碳化钛 2份、 碳 化钽 2份、 碳化锆 1份、 碳化硼 5份、 铥 1份、 镱 1份和镥 1份一起倒入到金属熔炼 炉中， 然后加热至 900°C， 待所有原料完全熔化后进行搅拌， 制得液体金属， 备 用；
[0021] 2) 将六氯乙烷 2份、 氯化铜 2份、 六氯化钨 5份和氮化硅 1份一起倒入到步骤 1) 制得的液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得混合液体金属， 备用；
[0022] 3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得钨铜合金。
本发明的实施方式
[0023] 实施例 1 :
[0024] 一种钨铜合金， 包括以下重量份数配比的原料： 碳化钨粉 152份、 铜粉 48份、 钙 2份、 碲 1份、 氯化钡 1份、 碳化钛 2份、 碳化钽 2份、 碳化锆 1份、 碳化硼 5份、 铥 1份、 镱 1份、 镥 1份、 六氯乙烷 2份、 氯化铜 2份、 六氯化钨 5份和氮化硅 1份。
[0025] 一种钨铜合金的制备方法包括以下步骤：
[0026] 1) 将碳化钨粉 152份、 铜粉 48份、 钙 2份、 碲 1份、 氯化钡 1份、 碳化钛 2份、 碳 化钽 2份、 碳化锆 1份、 碳化硼 5份、 铥 1份、 镱 1份和镥 1份一起倒入到金属熔炼 炉中， 然后加热至 900°C， 待所有原料完全熔化后进行搅拌， 制得液体金属， 备 用；
[0027] 2) 将六氯乙烷 2份、 氯化铜 2份、 六氯化钨 5份和氮化硅 1份一起倒入到步骤 1) 制得的液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得混合液体金属， 备用；
[0028] 3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得钨铜合金。
[0029] 实施例 2:
[0030] 一种钨铜合金， 包括以下重量份数配比的原料： 碳化钨粉 150份、 铜粉 50份、 钙 4份、 碲 3份、 氯化钡 3份、 碳化钛 4份、 碳化钽 4份、 碳化锆 3份、 碳化硼 7份、 铥 3份、 镱 3份、 镥 3份、 六氯乙烷 4份、 氯化铜 4份、 六氯化钨 7份和氮化硅 3份。 [0031] 一种钨铜合金的制备方法， 包括以下步骤：
[0032] 1) 将碳化钨粉 150份、 铜粉 50份、 钙 4份、 碲 3份、 氯化钡 3份、 碳化钛 4份、 碳 化钽 4份、 碳化锆 3份、 碳化硼 7份、 铥 3份、 镱 3份和镥 3份一起倒入到金属熔炼 炉中， 然后加热至 900°C， 待所有原料完全熔化后进行搅拌， 制得液体金属， 备 用；
[0033] 2) 将六氯乙烷 4份、 氯化铜 4份、 六氯化钨 7份和氮化硅 3份一起倒入到步骤 1) 制得的液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得混合液体金属， 备用；
[0034] 3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得钨铜合金。
[0035] 实施例 3:
[0036] 一种钨铜合金， 包括以下重量份数配比的原料： 碳化钨粉 151份、 铜粉 49份、 钙 3份、 碲 2份、 氯化钡 2份、 碳化钛 3份、 碳化钽 3份、 碳化锆 2份、 碳化硼 6份、 铥 2份、 镱 2份、 镥 2份、 六氯乙烷 3份、 氯化铜 3份、 六氯化钨 6份和氮化硅 2份。
[0037] 一种钨铜合金的制备方法， 包括以下步骤：
[0038] 1) 将碳化钨粉 151份、 铜粉 49份、 钙 3份、 碲 2份、 氯化钡 2份、 碳化钛 3份、 碳 化钽 3份、 碳化锆 2份、 碳化硼 6份、 铥 2份、 镱 2份和镥 2份一起倒入到金属熔炼 炉中， 然后加热至 900°C， 待所有原料完全熔化后进行搅拌， 制得液体金属， 备 用；
[0039] 2) 将六氯乙烷 3份、 氯化铜 3份、 六氯化钨 6份和氮化硅 2份一起倒入到步骤 1) 制得的液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得混合液体金属， 备用；
[0040] 3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得钨铜合金。
[0041] 实验例
[0042] 将本发明的钨铜合金作为实验组， 现有的钨铜合金作为对照组进行对照实验， 具体结果如下表所示：
[]
Figure imgf000006_0001
[0043] 通过对 2组实验进行检査， 本发明的钨铜合金与现有的普通的钨铜合金相比 硬度和抗压强度高。
[0044] 以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何不经过创造性劳动想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围内。 工业实用性
[0045] 通过添加有铥、 镱、 镥等稀土元素对钨进行改性， 使得钨的相结构和微观组织 都发生很大的变化， 并且添加了碳化钛、 碳化钽、 碳化锆和碳化硼进行进一步 加强， 使得成品具有优秀的强度。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种钨铜合金， 其特征在于， 包括以下重量份数配比的原料： 碳化钨 粉 150-152份、 铜粉 48-50份、 丐 2-4份、 碲 1-3份、 氯化钡 1-3份、 碳化 钛 2-4份、 碳化钽 2-4份、 碳化锆 1-3份、 碳化硼 5-7份、 铥 1-3份、 镱 1-3 份、 镥 1-3份、 六氯乙烷 2-4份、 氯化铜 2-4份、 六氯化钨 5-7份和氮化 硅 1-3份。
[权利要求 2] 如权利要求 1所述的一种钨铜合金， 其特征在于， 包括以下重量份数 配比的原料： 碳化钨粉 152份、 铜粉 48份、 钙 2份、 碲 1份、 氯化钡 1份 、 碳化钛 2份、 碳化钽 2份、 碳化锆 1份、 碳化硼 5份、 铥 1份、 镱 1份、 镥 1份、 六氯乙烷 2份、 氯化铜 2份、 六氯化钨 5份和氮化硅 1份。
[权利要求 3] 如权利要求 1所述的一种钨铜合金， 其特征在于， 包括以下重量份数 配比的原料： 碳化钨粉 150份、 铜粉 50份、 钙 4份、 碲 3份、 氯化钡 3份 、 碳化钛 4份、 碳化钽 4份、 碳化锆 3份、 碳化硼 7份、 铥 3份、 镱 3份、 镥 3份、 六氯乙烷 4份、 氯化铜 4份、 六氯化钨 7份和氮化硅 3份。
[权利要求 4] 如权利要求 1所述的一种钨铜合金， 其特征在于， 包括以下重量份数 配比的原料： 碳化钨粉 151份、 铜粉 49份、 钙 3份、 碲 2份、 氯化钡 2份 、 碳化钛 3份、 碳化钽 3份、 碳化锆 2份、 碳化硼 6份、 铥 2份、 镱 2份、 镥 2份、 六氯乙烷 3份、 氯化铜 3份、 六氯化钨 6份和氮化硅 2份。
[权利要求 5] 一种钨铜合金的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤：
1) 将碳化钨粉 150-152份、 铜粉 48-50份、 钙 2-4份、 碲 1-3份、 氯化钡 1-3份、 碳化钛 2-4份、 碳化钽 2-4份、 碳化锆 1-3份、 碳化硼 5-7份、 铥 1-3份、 镱 1-3份和镥 1-3份一起倒入到金属熔炼炉中， 然后加热至 900
°C， 待所有原料完全熔化后进行搅拌， 制得液体金属， 备用；
2) 将六氯乙烷 2-4份、 氯化铜 2-4份、 六氯化钨 5-7份和氮化硅 1-3份一 起倒入到步骤 1) 制得的液体混合金属中进行精炼， 充分搅拌， 制得 混合液体金属， 备用；
3) 将步骤 2) 制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸， 即得钨 铜合金。
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