一種稀土納米磷銅合金及其制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種合金及其制作方法，特別是涉及一種稀土納米磷銅合金及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)今在各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上都朝輕質(zhì)、重環(huán)保、節(jié)能燈目標(biāo)邁進(jìn)，因此對(duì)于產(chǎn)品材料的開(kāi)發(fā)及特性選擇上，需要做相當(dāng)程度的考慮。其中，又以合金材料的應(yīng)用范圍最為廣泛，現(xiàn)有的合金材料通常情況下剛性強(qiáng)度和延展性較難兼具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種不僅剛性強(qiáng)度而且延展性好的新型金屬合金一稀土納米磷銅合金及其制作方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用技術(shù)方案如下:
一種稀土納米磷銅合金，含有質(zhì)量百分比為1.01%?1.061%的釔元素、0.2%?0.4%的釤元素、0.1%?0.3%的鐠元素、0.02%?0.03%的鏑元素、6.3%?6.32%的磷元素、以及余量的銅元素。
[0005]其中，所述稀土納米磷銅合金含有質(zhì)量百分比為1.01%的釔元素、0.2%的釤元素、0.1%的鐠元素、0.02%的鏑元素、6.3%的磷元素、以及92.37%銅元素。
[0006]其中，所述稀土納米磷銅合金含有質(zhì)量百分比為1.061%的釔元素、0.4%的釤元素、0.3%的鐠元素、0.03%的鏑元素、6.32%的磷元素、以及91.889%銅元素。
[0007]—種制作所述稀土納米磷銅合金的方法，其特征在于包括以下步驟:
將包含有釔元素、釤元素、鐠元素、鏑元素的稀土至于真空電解爐的坩堝內(nèi)進(jìn)行真空電解融化處理，四種元素相互熔融為金屬湯；并將磷和銅在保溫爐中溶合；
將盛裝上述金屬湯的爐體在封閉狀態(tài)下移動(dòng)到保溫爐上方，并將石墨管插入到保溫爐內(nèi)底部，并打開(kāi)石墨管管路上的閥門(mén)將四種元素的金屬湯注入到保溫爐中；
再啟動(dòng)保溫爐的脈沖電壓，進(jìn)行蠕動(dòng)沸騰熔煉，同時(shí)進(jìn)行靜電磁化處理得到所述稀土納米磷銅合金。
[0008]進(jìn)一步的，在靜電磁化處理之后還包括:冷壓、擠壓、變形、拉絲、纖維絲加工。
[0009]本發(fā)明合金包含有釔元素、釤元素、鐠元素、鏑元素中添加磷元素、銅元素的合金材料于均衡凝固，結(jié)晶牽引時(shí)借以提高銅材料剛性強(qiáng)度，顏色光亮，柔軟，無(wú)損其延展性。銅元素和稀土元素反應(yīng)析出稀土酮化合物，借以提高稀土納米磷銅合金的剛性強(qiáng)度及無(wú)甚損其延展性，同時(shí)降低磷合金的密度，以減輕稀土納米磷銅的重量，滿足目前納米磷銅合金必須輕質(zhì)且兼具剛性與延展性的特性，而且在電磁性、抗熱性、抗疲勞、抗高壓電流、甚損、變損、線損、超導(dǎo)速度快等方面都具有較好的性能。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將結(jié)合具體實(shí)施方法來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，在本發(fā)明的示意性實(shí)施及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0011]實(shí)施例1:
本實(shí)施例公開(kāi)了一種稀土納米磷銅合金，含有質(zhì)量百分比為1.01%的釔元素、0.2%的釤元素、0.1%的鐠元素、0.02%的鏑元素、6.3%的磷元素、以及92.37%銅元素。
[0012]實(shí)施例2:
本實(shí)施例公開(kāi)了一種稀土納米磷銅合金，含有質(zhì)量百分比為1.061%的釔元素、0.4%的釤元素、0.3%的鐠元素、0.03%的鏑元素、6.32%的磷元素、以及91.889%銅元素。
[0013]實(shí)施例3:
本實(shí)施例公開(kāi)了一種制備實(shí)施例1和實(shí)施例2合金的方法，包括以下步驟:
將包含有釔元素、釤元素、鐠元素、鏑元素的稀土至于真空電解爐的坩堝內(nèi)進(jìn)行真空電解融化處理，四種元素相互熔融為金屬湯；并將磷和銅在保溫爐中溶合；本步驟將包含有釔Y、鐠Pu、釤Sm、鏑Dy、磷P、銅Cu元素的合金材料置入兩種不同熔爐融合；具體可以配制好粉體材料再抽真空狀態(tài)下將粉體物投進(jìn)爐內(nèi)，以靜態(tài)蓋好蓋子抽真空在06.9 (pa)下起動(dòng)爐子，升溫至粉體材料全熔化；
將盛裝上述金屬湯的爐體在封閉狀態(tài)下移動(dòng)到保溫爐上方，并將石墨管插入到保溫爐內(nèi)底部，并打開(kāi)石墨管管路上的閥門(mén)將四種元素的金屬湯注入到保溫爐中；
再啟動(dòng)保溫爐的脈沖電壓，進(jìn)行蠕動(dòng)沸騰熔煉，同時(shí)進(jìn)行靜電磁化處理得到所述稀土納米磷銅合金；
最好還可以采用一些列的冷壓、擠壓、變形、拉絲、纖維絲等金屬加工。
[0014]值得注意的是通過(guò)磁化處理和后牽引棒板具有很強(qiáng)的磁矩耦合作用，電量磁激活體積，利于實(shí)現(xiàn)超高密度的磁記錄，在晶粒內(nèi)交換相互作用場(chǎng)很強(qiáng)，通過(guò)控制Y，Sm, Pu, Dy原子的擴(kuò)散可以進(jìn)一步調(diào)控，磷銅棒磁性能，應(yīng)力大小以及晶粒間的磁耦合作用大小，以達(dá)到磁化介質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)的要求。
[0015]低密度的Y，Sm, Pu, Dy元素的加入磷銅中除了降低磷銅八方緊密堆棧chexagonal.close-pacbed, llcp結(jié)構(gòu)的磁c/a晶體參數(shù)比值,提高了晶體的對(duì)稱性，將可增加延展性，柔軟性，抗氧化性很強(qiáng)。
[0016]本發(fā)明在磷銅材料組織(a-CUhiC、BCC)結(jié)構(gòu)當(dāng)添加了四種稀土元素將結(jié)合生成稀土納米磷銅Y，Sm, Pu, Dy相出借以提高磷銅合金材料的電子層和導(dǎo)電光速，易焊性，耐高溫，超玻璃，銅合金精帶材和超長(zhǎng)線材制品等高導(dǎo)銅合金材及超柔軟，超抗疲勞性，起剛性，超延展性.經(jīng)過(guò)試驗(yàn)可知，本發(fā)明的釔、釤、鐠、鏑、磷、銅合金不論是在室溫下或是加熱在一定溫度下進(jìn)行試驗(yàn)，其拉伸應(yīng)力與LZ0140磷銅合金相很大(大于12%)釔、釤、鐠、鏑、磷、銅合金的延韌性(即單位長(zhǎng)度)量明顯優(yōu)于現(xiàn)原有L040磷銅合金，
本發(fā)明的稀土納米磷銅合金在不同測(cè)試溫度進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，其中擊能量都明顯高于原有(L040)磷銅合金，表示本發(fā)明的稀土納米磷銅合金的沖擊韌性優(yōu)于原先有(L040)磷銅合金，特別在高溫環(huán)境中，其耐沖擊韌性的優(yōu)劣更為顯著。
[0017]本發(fā)明合金確實(shí)析出有釔、釤、鐠、鏑(Y，Sm, Pu, Dy)化合物，而稀土 Y，Sm,Pu, Dy可有效提高磷銅合金的降伏強(qiáng)度(yieldstengtn)至130百萬(wàn)帕(mpa)抗拉強(qiáng)度(tensilestregtn)約為160百萬(wàn)帕(mpa)較原有L040磷銅合金的降伏強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度更高(原有L040磷銅合金降伏約為90mpa，抗拉強(qiáng)度約為lOOmpa)因此本發(fā)明的稀土納米磷銅合金的機(jī)械特性確實(shí)較原有磷銅合金更為提升。
[0018]本發(fā)明利用稀土，釔、釤、鐠、鏑的特殊性，它們自身包含電子層屬性達(dá)四千個(gè)銅磷結(jié)合反應(yīng)形成合金材料導(dǎo)體超出人們的想象，電子包含屬性高，抗干擾性強(qiáng)，輸電率高，截流小，與原有銅導(dǎo)線相比，重量輕，比電阻輕，能快速架超高書(shū)電壓與低壓輸電流。
[0019]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在【具體實(shí)施方式】以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種稀土納米磷銅合金，其特征在于含有質(zhì)量百分比為1.01%?1.061%的釔元素、0.2%?0.4%的釤元素、0.1%?0.3%的鐠元素、0.02%?0.03%的鏑元素、6.3%?6.32%的磷元素、以及余量的銅元素。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土納米磷銅合金，其特征在于含有質(zhì)量百分比為1.01%的釔元素、0.2%的釤元素、0.1%的鐠元素、0.02%的鏑元素、6.3%的磷元素、以及92.37%銅元素。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土納米磷銅合金，其特征在于含有質(zhì)量百分比為1.061%的釔元素、0.4%的釤元素、0.3%的鐠元素、0.03%的鏑元素、6.32%的磷元素、以及91.889%銅元素。4.一種制作權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述稀土納米磷銅合金的方法，其特征在于包括以下步驟: 將包含有釔元素、釤元素、鐠元素、鏑元素的稀土至于真空電解爐的坩堝內(nèi)進(jìn)行真空電解融化處理，四種元素相互熔融為金屬湯；并將磷和銅在保溫爐中溶合； 將盛裝上述金屬湯的爐體在封閉狀態(tài)下移動(dòng)到保溫爐上方，并將石墨管插入到保溫爐內(nèi)底部，并打開(kāi)石墨管管路上的閥門(mén)將四種元素的金屬湯注入到保溫爐中； 再啟動(dòng)保溫爐的脈沖電壓，進(jìn)行蠕動(dòng)沸騰熔煉，同時(shí)進(jìn)行靜電磁化處理得到所述稀土納米磷銅合金。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于在靜電磁化處理之后還包括: 冷壓、擠壓、變形、拉絲、纖維絲加工。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種稀土納米磷銅合金及其制作方法，該稀土納米磷銅合金含有質(zhì)量百分比為1.01%～1.061%的釔元素、0.2%～0.4%的釤元素、0.1%～0.3%的鐠元素、0.02%～0.03%的鏑元素、6.3%～6.32%的磷元素、以及余量的銅元素。本發(fā)明合金包含有釔元素、釤元素、鐠元素、鏑元素中添加磷元素、銅元素的合金材料于均衡凝固，結(jié)晶牽引時(shí)借以提高銅材料剛性強(qiáng)度，顏色光亮，柔軟，無(wú)損其延展性。銅元素和稀土元素反應(yīng)析出稀土酮化合物，借以提高稀土納米磷銅合金的剛性強(qiáng)度及無(wú)甚損其延展性，同時(shí)降低磷合金的密度，以減輕稀土納米磷銅的重量，滿足目前納米磷銅合金必須輕質(zhì)且兼具剛性與延展性的特性要求。
【IPC分類】C22C9/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105296790
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410384392
【發(fā)明人】丁義存
【申請(qǐng)人】丁義存
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2014年8月4日