一种尺寸为￠120-150mm的滚轮高强度、高导电大尺寸滚轮生产方法

摘要

本发明涉及含Al₂O₃相弥散强化铜材料大尺寸高强度、高导电滚轮生产加工技术，其特点在于利用Al₂O₃弥散强化铜粉末原料，根据大尺寸导电滚轮材料与加工的特性，相应的利用液压机、挤压机、锤锻机、真空加热系统，研究设计关键的工艺参数，首先加工预成型坯料，利用快速-大能量的特有技术，再经过高温加热、保温、在高速锤锻设备上，使用闭式模具加工成形。

主权项

一种尺寸为￠120‑150mm的滚轮高强度、高导电大尺寸滚轮生产方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，制取合金粉末采用中频感应电炉熔炼电解铜，待电解铜熔化后降低电炉功率至20～30KW，计算加入铜－铝中间合金，所述Cu:Al＝1:1，再提高电炉功率到满负荷)，使合金熔液过热到1250～1300℃，保温10～15分钟，使用氮气或氩气雾化介质雾化含铝0.5～0.6％重量比的铜－铝合金粉末原料，粉末原料在100～150℃下烘烤，经过筛分获取粒度在150um以下合格的铜－铝合金粉；步骤二，合金粉低温导氧：将步骤一所制得的铜－铝合金粉末置于导氧设备中，温度控制在350～450℃，使合金粉末颗粒表面与空气中的氧反应生成一层氧化膜；步骤三，氧化铝相原位生长：将步骤三所制的的导入氧源的铜－铝合金粉置于氧化铝生长炉中，密封升温，当温度达到600‑800℃时，保温120—180分钟，此阶段铜－铝合金粉中的Al转变成Al₂O₃，然后降温至100℃以下取出，制得Al₂O₃相弥散强化铜粉末；步骤四，将步骤三所制的粉末经粉碎机粉碎－振动筛筛分－磁选设备磁选－还原炉还原即成为加工高强度、高导电、高软化温度大尺寸滚轮粉末原料；步骤五，压坯制备：将步骤四的Al₂O₃弥散强化铜粉末原料，利用压制模具在200吨液压机设备上制成相对密度大于85％，直径为￠95mm的压坯锭，把压坯锭装入设计制作的金属包套中密封，再将包套至于真空系统中预除气到真空度为10Pa，然后分别在150℃～250℃，250℃～350℃、350℃～450℃三个温度段进行除气，每一温度段除气到真空度10Pa以下后，再升温到下一温度段，在温度450℃除气时真空度达到10Pa以上后，方可封口；步骤六，热焖压密实加工将步骤五所制取的金属包套至于加热炉中加热，在温度900℃时保温60分钟，然后快速取出，放入800吨挤压机的挤压模膛中挤压密实，当挤压机的压力达到最高时保压0.5分钟，取出冷却、机加工扒皮，作为大尺寸导电轮的预成型坯料；步骤七，高速大能量成形将步骤六所制取的预成型坯料在加热炉中保温45‑60分钟，温度900‑925℃，然后利用1吨锤锻设备，以打击速度大于7m/s、打击能量大于100KJ的工艺条件，在闭式成型模腔中二次成形，变形量不超过70％将步骤七成形后的坯料机械加工至尺寸为￠120‑150mm的滚轮。