КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ МЕДИ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
COPPER-BASED COMPOSITE MATERIAL AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF

2
i
i
1
i
FIELD: composite materials. SUBSTANCE: composite material contains copper shell and core fully embraced with shell and consisting of copper matrix with uniformly distributed metal oxide particles therein. Metal oxide is one or more of oxides selected from the group: aluminium, titanium, and hafnium oxides. Metal oxide content is 0.12-1.45 wt %, the balance being copper. Average size of oxides does not exceed 50 nm, and shell surface area constitutes at least 10% of material cross-section area. Aluminium oxide preferable content is 0.15-1.4 wt % (advantageously 0.19-1.2) and that of titanium and/or hafnium oxides 0.06-0.85 (0.1-0.8). If three oxides are present, their preferable content is to be 0.123-1.42 wt % (advantageously 0.85-1.08). In this case, Al/Hf/Ti oxide ratio should be (4-10):1:1 and their average size at most 10 nm. Method of manufacturing composite includes smelting copper-based alloy with at least one metal (Al, Ti or Hf) in amount not exceeding 0.8 wt %. Dispersing of alloy produces powder with average particle size up to 150 mcm and maximum size 315 mcm. Powder is then internally oxidized at 700-950 C in air for a period of time determined from formula: τ=KRΣ(γc)/6P, where K is coefficient depending on powder shape and equal to 1-3; R powder particle size (cm); γ- stoichiometric relation for i-th alloying element in the formula; c atomic portion of i-th alloying element; P oxygen permeability in copper at oxidation temperature (atomic portion sq.cm/s). Thereafter, recovery annealing is performed followed by extruding powder in shell at 700-950 C with stretching rate at least 10 to form composite material. EFFECT: improved parameters of process. 18 cl, 1 dwg, 1 tbl
2
3
2
2
i
i
1
i
o
2
2
-1
o
Предложенный композиционный материал на основе меди содержит оболочку, выполненную из меди, и сердцевину, полностью охваченную оболочкой, и состо щую из медной матрицы с равномерно распределенными в ней частицами оксида металла, при этом в качестве оксидов он содержит по крайней мере один оксид металла, выбранный из группы, содержащей оксид алюмини , оксид титана и оксид гафни  при следующем соотношении компонентов, мас.%: по крайней мере один оксид металла, выбранного из группы, содержащей оксид алюмини , оксид гафни  и оксид титана - 0,12-1,45;медь - остальное; при этом средн   величина оксидов не превышает 50 нм, а площадь, занимаема  оболочкой, составл ет не менее 10% от площади поперечного сечени  материала. Предпочтительное содержание оксида алюмини  составл ет 0,15-1,4 мас.%, еще более предпочтительное - 0,19-1,2 мас.%. Предпочтительное содержание оксидов титана и/или гафни  составл ет 0,06-0,85 мас.%, еще более предпочтительное - 0,1- 0,8 мас.%. Оксиды алюмини , гафни  и титана могут находитьс  в материале совместно, их предпочтительное содержание составл ет 0,123-1,42 мас.%, еще более предпочтительное 0,85-1,08 мас.%. При этом соотношение AlO: HfO: TiO составл ет (4-10) : 1: 1, а средн   величина оксидов не превышает 10 нм. Предложенный способ изготовлени  композиционного материала, включает выплавку сплава на основе меди с по крайней мере одним металлом, выбранным из группы, содержащей алюминий, титан и гафний в количестве, не превышающем 0,8 мас.%, диспергирование сплава с получением частиц порошка со средним размером до 150 мкм и с максимальным размером 315 мкм, внутреннее окисление порошка при температуре 700-950С на воздухе в течение времени, определ емом по формуле:τ=KRΣ(γc)/6P, где К - коэффициент, завис щий от формы порошка, и равный 1-3; R - размер частиц порошка, см;γ- - стехиометрическое соотношение в формуле оксида i-того легирующего элемента; c - атомна  дол  i-того легирующего элемента; Р - проницаемость кислорода в меди при температуре окислени , ат. дол  смс, после чего провод т восстановительный отжиг и экструзию порошка в оболочке при 700-950С со степенью выт жки не менее 10 до получени  композиционного материала.