【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于粉末冶金，具体涉及细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金的制备方法，还涉及细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金。
技术介绍
1、目前nb3sn超导线材由于其较高的临界电流密度jc而被广泛应用于国内外医用核磁共振(nmr)、强子对撞机(lhc)等超导领域，cu-15sn-0.3ti合金作为nb3sn超导线材的生产基材，其sn含量和塑性分别制约nb3sn超导线材的临界电流密度和长线制备。
2、目前传统粉末冶金是制备cu-15sn-0.3ti合金的主要方法之一，该方法是通过将cu粉、sn粉及ti粉混合均匀后经过无压烧结得到cu-15sn-0.3ti合金。但该方法仍存在以下问题：1.cu-15sn-0.3ti合金的晶粒尺寸大于300μm，晶粒粗大；2.cu-15sn-0.3ti合金中的硬脆δ-cu41sn11相在组织中偏析严重且尺寸较大，大于50μm；3.cu-15sn-0.3ti合金的致密度低，均小于96.4％；4.cu-15sn-0.3ti合金的塑性较差，均不超过30％。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金的制备方法，解决了现有方法制备的cu-15sn-0.3ti合金晶粒尺寸粗大且致密度低问题。
2、本专利技术的另一目的是提供上述细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金。
3、本专利技术所采用的技术方案是，细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.
4、步骤1：将cu粉、sn粉、ti粉按比例进行球磨混合，得到混合粉；
5、步骤2：将混合粉均匀填充进橡胶包套中进行密封与真空除气，将包套置于冷等静压机内进行冷等静压处理，得到cu-15sn-0.3ti合金冷压坯；
6、步骤3：将cu-15sn-0.3ti合金冷压坯置入真空热压烧结炉中进行真空热压烧结处理，得到cu-15sn-0.3ti合金试棒；
7、步骤4：将cu-15sn-0.3ti合金试棒进行热挤压处理，得到热挤压后的cu-15sn-0.3ti合金棒材；
8、步骤5：将热挤压后的cu-15sn-0.3ti合金棒材进行固溶处理，水淬，得到细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金。
9、本专利技术的特点还在于，
10、步骤1中，混合粉中，按质量百分比包括，84.7％cu粉、15％ sn粉、0.3％ti粉，各组分之和为100％。
11、步骤1中，球磨时：控制球磨机转速为120～180r/min，正反转时间10～18min，混粉时间12～24h。
12、步骤2中，冷等静压处理时：控制压制力为180±10mpa，升压速率为10～18mpa/min，保压时间为10±5min。
13、步骤3中，真空热压烧结处理时：将炉内真空度抽至6.8×10-3pa以下，首先从室温以15.5℃/min的升温速度升温至550℃，同时以2mpa/min的升压速度升压至20mpa后保温保压20min，其次以7.5℃/min的升温速度升温至700～725℃，同时以1mpa/min的升压速度升压至30mpa保温保压120min后随炉缓冷，当降温至400℃时开始以0.2mpa/min的速度降压，最终获得真空热压烧结后的cu-15sn-0.3ti合金试棒。
14、步骤4中，具体为：
15、将真空热压烧结后的cu-15sn-0.3ti合金棒材置入铜包套内，用铜盖与铜包套配合后进行真空扩散焊，使cu-15sn-0.3ti合金试棒被铜包套紧密包裹为一个整体，将其整体置于保温温度为600～650℃的氮气加热炉中进行软化处理，保温时间为120±5min，保温结束后立即放入预先预热至400℃的挤压筒中进行热挤压处理，得到热挤压后的cu-15sn-0.3ti合金棒材。
16、热挤压处理时：控制挤压力不低于4500kn，挤压速率为10～20mm/s，挤压比为12：1。
17、步骤5中，固溶处理温度为550～600℃，固溶处理时间为80h。
18、本专利技术所采用的另一技术方案是，细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金，由上述方法制备得到。
19、本专利技术的有益效果是：
20、本专利技术细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金的制备方法，对冷等静压工艺制备的cu-15sn-0.3ti合金冷压坯进行真空热压烧结，热-力协同作用可以降低真空热压烧结温度，从而抑制晶粒长大；在550℃保温20min，促进了合金中sn向cu中的扩散；降温至400℃后开始降压，减缓了合金在高温下卸压后因内应力产生的尺寸膨胀，提升了合金的致密度。对真空热压烧结cu-15sn-0.3ti合金进行热挤压处理，较大的挤压力与较快的挤压速率改善了cu-15sn-0.3ti合金中δ-cu41sn11相的尺寸和分布；在预热至400℃的挤压筒中进行挤压使合金发生动态回复再结晶，大量粗大的α-cu晶粒在此过程中转变为细小的等轴晶晶粒，改善了合金的组织均匀性，提高了合金的塑性。经过该方法制备的cu-15sn-0.3ti合金组织均匀且平均晶粒尺寸最小为7.38μm，并且cu-15sn-0.3ti合金拥有致密度最高为99.73％，电导率最高可达4.24ms/m，硬度最高可达91.8hb，塑性最高可达53.67％。
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1.细晶粒高塑性高致密度Cu-15Sn-0.3Ti合金的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.如权利要求1所述的细晶粒高塑性高致密度Cu-15Sn-0.3Ti合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，按质量百分比，84.7％Cu粉、15％Sn粉、0.3％Ti粉，各组分之和为100％。
3.如权利要求1所述的细晶粒高塑性高致密度Cu-15Sn-0.3Ti合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，球磨时：控制球磨机转速为120～180r/min，正反转时间10～18min，混粉时间12～24h。
4.如权利要求1所述的细晶粒高塑性高致密度Cu-15Sn-0.3Ti合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，冷等静压处理时：控制压制力为180±10MPa，升压速率为10～18MPa/min，保压时间为10±5min。
5.如权利要求1所述的细晶粒高塑性高致密度Cu-15Sn-0.3Ti合金的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，真空热压烧结处理时：将炉内真空度抽至6.8×10-3Pa以下，首先从室温以15.5℃/min的升温速度升
6.如权利要求1所述的细晶粒高塑性高致密度Cu-15Sn-0.3Ti合金的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，具体为：
7.如权利要求6所述的细晶粒高塑性高致密度Cu-15Sn-0.3Ti合金的制备方法，其特征在于，热挤压处理时：控制挤压力不低于4500KN，挤压速率为10～20mm/s，挤压比为12：1。
8.如权利要求1所述的细晶粒高塑性高致密度Cu-15Sn-0.3Ti合金的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，固溶处理温度为550～600℃，固溶处理时间为80h。
9.细晶粒高塑性高致密度Cu-15Sn-0.3Ti合金，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.如权利要求1所述的细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，按质量百分比，84.7％cu粉、15％sn粉、0.3％ti粉，各组分之和为100％。
3.如权利要求1所述的细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，球磨时：控制球磨机转速为120～180r/min，正反转时间10～18min，混粉时间12～24h。
4.如权利要求1所述的细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，冷等静压处理时：控制压制力为180±10mpa，升压速率为10～18mpa/min，保压时间为10±5min。
5.如权利要求1所述的细晶粒高塑性高致密度cu-15sn-0.3ti合金的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，真空热压烧结处理时：将炉内真空度抽至6.8×10-3pa以下，首先从室温以15.5℃/min的...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛航宇，梁欣航，闫羽佳，党彤，雷宇瑶，张程伊，张喆，邹军涛，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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