一种电机转子用铜铁合金材料的方法

摘要

本发明公开了一种电机转子用铜铁合金材料的方法，属于有色金属材料制造技术领域。主要包括以下步骤：(1)配料；(2)真空感应熔炼；(3)机械离心雾化；(4)放电等离子烧结；(5)时效处理；本发明通过选用纯度高的Cu、Fe原料，且添加的银有良好的导电性，同时铁、硅与铜的固溶度小，对铜棒的导电和导热性能影响极小，其固溶度不会随着温度的改变而改变，因此，Cu、Fe组成的合金具有高导电性能；通过机械离心雾化的方式使Cu‑Fe合金雾化为液滴，并通过低温高纯氩气使雾化液滴快速冷凝，能够增加合金液滴的冷却速率，克服合金的宏观偏析，进一步增加合金电磁屏蔽性能。

权利要求

1.一种电机转子用铜铁合金材料的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：(1)配料

Cu‑Fe合金的主要化学组成及其重量百分比为：49‑93％铜、0.31‑0.95％硅、0.5‑0.8％锰、其余为铁，其中，Cu采用电解铜板，铁采用工业纯铁，硅采用硅铁，锰采用锰铁；

(2)真空感应熔炼

将上述重量百分比的电解铜板装入真空感应炉中，抽真空，待电解铜板熔化后，向真空感应炉内加入锰铁进行脱氧，然后再分别向真空感应炉中加入工业纯铁、硅铁，加热升温至

1500‑1800℃进行熔炼，通入浓度为99.99％的氩气进行保护，保温1‑1.5h；

(3)机械离心雾化

将上述熔炼后的合金液装入碟式雾化器上，在碟式雾化器内混合后喷出形成球形液滴，向碟式雾化器内通入‑90～‑65℃高纯氩气，使雾化液滴快速冷凝，形成Cu‑Fe合金粉体；

(4)放电等离子烧结

将上述Cu‑Fe合金粉体放入放电等离子烧结炉中，利用放电等离子烧结炉产生的瞬时高温对Cu‑Fe合金粉体烧结1‑2h，最后随炉冷却开炉，得到致密度为95％‑99％的合金坯料，其中，烧结压力为20‑300MPa，烧结温度为800‑1500℃；

(5)时效处理

将上述合金坯料在230‑400℃的温度下时效处理、随炉冷却即可。

2.根据权利要求1所述的一种电机转子用铜铁合金材料的方法，其特征在于，所述Cu‑Fe合金还包括的化学组分及其重量百分比为0.03‑0.07％磷，0.02‑0.04％银、≤0.02％硫、≤0.02％铝、≤0.1％碳。

3.根据权利要求1所述的一种电机转子用铜铁合金材料的方法，其特征在于，所述步骤(2)中进行熔炼时，向合金液中加入稀土La和Ce并进行电磁搅拌，其中，La的重量百分比≤

0.03％，Ce的重量百分比≤0.02％。

4.根据权利要求1所述的一种电机转子用铜铁合金材料的方法，其特征在于，所述步骤(4)中将Cu‑Fe合金粉体向放电等离子烧结炉中添加时，炉内温度为800‑1500℃，首先将Cu‑Fe合金粉体均分为3‑5份，并第一份Cu‑Fe合金粉体加入放电等离子烧结炉中，以180‑220r/min的速率进行搅拌，然后依次搅拌添加剩余组份的Cu‑Fe合金粉体，且每份合金的搅拌速率以35r/min依次增加，且每份Cu‑Fe合金粉体的搅拌时间均为30‑35min，当所有Cu‑Fe合金粉体全部添加至放电等离子烧结炉内后即可。

5.根据权利要求1所述的一种电机转子用铜铁合金材料的方法，其特征在于，所述步骤(2)中对工业纯铁和电解铜板熔炼之前进行表面预处理，具体处理流程为：利用去离子水将工业纯铁和电解铜板表面分别进行清洗，将清洗后的工业纯铁和电解铜板分别加入丙酮溶液中，利用功率6‑8KW，频率为65‑85kHz的超声波对工业纯铁和电解铜板分别表面进行清洗

20‑30min，然后将清洗后的工业纯铁和电解铜板分别放入烘干箱体内干燥，利用钢砂对工业纯铁和电解铜板表面进行喷砂粗化处理。

6.根据权利要求1所述的一种电机转子用铜铁合金材料的方法，其特征在于，所述步骤(3)形成Cu‑Fe合金粉体的粒径为20‑80μm，氧含量小于300ppm。

7.根据权利要求1或4所述的一种电机转子用铜铁合金材料的方法，其特征在于，所述Cu‑Fe合金粉体放入放电等离子烧结炉前需进行预热，具体预热方式为：首先，向放电等离子烧结炉内充入流速为0.3‑9L/min的氮气15‑20min，然后，将放电离子烧结炉的温度升至

300‑400℃，将按照上述方式均分后的Cu‑Fe合金粉体缓慢加入放电等离子烧结炉内，待所有Cu‑Fe合金粉体全部添加至放电等离子烧结炉内后，以60‑80℃的升温速率将温度升至

800‑1500℃即可。

8.根据权利要求1所述的一种电机转子用铜铁合金材料的方法，其特征在于，所述步骤(5)中冷却方式采用双重冷却方式，具体为：将制备的合金放入冷却液中进行循环冷却，冷却时间为2‑3h，待合金温度降至80℃时，排出冷却液，通入流速为15‑30L/min的氩气对合金重复冷却，直至降至室温即可。

9.根据权利要求1所述的一种电机转子用铜铁合金材料的方法，其特征在于，所述制备的Cu‑Fe合金中，Fe元素含量占5‑50％。

说明书

一种电机转子用铜铁合金材料的方法

技术领域

[0001] 本发明属于有色金属材料制造技术领域，具体涉及一种电机转子用铜铁合金材料的方法。

背景技术

[0002] 随着经济的高速发展，人类对能源的依赖程度日益严重，对能源的需求量也不断增脏，因此，也出现了一些人类不可避免的问题，如能源浪费、资源短缺以及环境污染等诸
多问题，严重威胁着人类的生存发展。当前，我国工业的能耗量约占能耗总量的70％，而由
电机造成的能耗约占工业能耗总量60‑70％左右，加上一些其他非工业的电机能耗量，实际
电机能耗量占能量总耗的50％以上，降低电机的能耗量、提高其他能源利用效率，不仅涉及
到社会经济效益，还会影响环境、生态等各个方面，因此，进一步提高电动机的使用性能、降
低成本和能耗已成为国内外一些学者们研究的热点问题。目前，国内外已经有学者从电动
机转子材料的选用方面出发，通过选用导电导磁性能良好的材料来降低电机启动过程中的
能耗量。

[0003] 研究表明，节能异步电机或高性能自起动永磁电机的转子利用Cu‑Fe合金材料时，为了避免外部电磁信号对电机的干扰作用，要求Cu‑Fe合金材料既要有一定的导电率，同时
又具有一定的导磁率，具有电磁屏蔽功能，而铜铁合金材料中铁含量较高时，具有优异的磁
阻效应，且电磁波屏蔽性能较好。

[0004] 现有的铜铁合金材料随着Fe含量的增加，合金在凝固过程中极易形成偏析严重的组织，造成铜铁合金中铁相分布不均匀的，降低合金导电率和导磁率，造成电机转子的启动
电流增大，启动转矩小，降低了电动机的使用性能，同时也会造成能源的无端浪费。

发明内容

[0005] 针对上述存在的问题，本发明提供了一种电机转子用铜铁合金材料的方法。

[0006] 本发明的技术方案是：一种电机转子用铜铁合金材料的方法，主要包括以下步骤：

[0007] (1)配料

[0008] Cu‑Fe合金的主要化学组成及其重量百分比为：49‑93％铜、0.31‑0.95％硅、0.5‑0.8％锰、其余为铁，其中，Cu采用电解铜板，铁采用工业纯铁，硅采用硅铁，锰采用锰铁；

[0009] (2)真空感应熔炼

[0010] 将上述重量百分比的电解铜板装入真空感应炉中，抽真空，待电解铜板熔化后，向真空感应炉内加入锰铁进行脱氧，然后再分别向真空感应炉中加入工业纯铁、硅铁，加热升
温至1500‑1800℃进行熔炼，通入浓度为99.99％的氩气进行保护，保温1‑1.5h；

[0011] (3)机械离心雾化

[0012] 将上述熔炼后的合金液装入碟式雾化器上，在碟式雾化器内混合后喷出形成球形液滴，向碟式雾化器内通入‑90～‑65℃高纯氩气，使雾化液滴快速冷凝，形成Cu‑Fe合金粉
体；

[0013] (4)放电等离子烧结

[0014] 将上述Cu‑Fe合金粉体放入放电等离子烧结炉中，利用放电等离子烧结炉产生的瞬时高温对Cu‑Fe合金粉体烧结1‑2h，最后随炉冷却开炉，得到致密度为95％‑99％的合金
坯料，其中，烧结压力为20‑300MPa，烧结温度为800‑1500℃。

[0015] (5)时效处理

[0016] 将上述合金坯料在230‑400℃的温度下时效处理、随炉冷却即可。

[0017] 进一步地，所述Cu‑Fe合金还包括的化学组分及其重量百分比为0.03‑0.07％磷，0.02‑0.04％银、≤0.02％硫、≤0.02％铝、≤0.1％碳。

[0018] 进一步地，所述步骤(2)中进行熔炼时，向合金液中加入稀土La和Ce并进行电磁搅拌，其中，La的重量百分比≤0.03％，Ce的重量百分比≤0.02％，添加的稀土元素能够与其
他元素协同作用，从而充分细化Cu‑Fe合金铸态组织的晶粒，减少偏析的产生。

[0019] 进一步地，所述步骤(4)中将Cu‑Fe合金粉体向放电等离子烧结炉中添加时，炉内温度为800‑1500℃，首先将Cu‑Fe合金粉体均分为3‑5份，并第一份Cu‑Fe合金粉体加入放电
等离子烧结炉中，以180‑220r/min的速率进行搅拌，然后依次搅拌添加剩余组份的Cu‑Fe合
金粉体，且每份合金的搅拌速率以35r/min依次增加，且每份Cu‑Fe合金粉体的搅拌时间均
为30‑35min，当所有Cu‑Fe合金粉体全部添加至放电等离子烧结炉内后即可，通过对Cu‑Fe
合金粉体分批次添加，使烧结后的Cu‑Fe合金坯料的内部温度和组织均匀，调高制备的Cu‑
Fe合金的综合质量。

[0020] 进一步地，所述步骤(2)中对工业纯铁和电解铜板熔炼之前进行表面预处理，具体处理流程为：利用去离子水将工业纯铁和电解铜板表面分别进行清洗，将清洗后的工业纯
铁和电解铜板分别加入丙酮溶液中，利用功率6‑8KW，频率为65‑85kHz的超声波对工业纯铁
和电解铜板分别表面进行清洗20‑30min，然后将清洗后的工业纯铁和电解铜板分别放入烘
干箱体内干燥，利用钢砂对工业纯铁和电解铜板表面进行喷砂粗化处理，最后，将氮化硼复
合微粉采用超音速火焰喷涂法喷涂在铜结晶器表面形成耐磨涂层即可，一方面除去工业纯
铁和电解铜板表面杂质，避免杂质影响制备的合金的纯度；另一方面，通过喷涂耐磨涂层延
长了增加合金的耐磨性，延长合金的使用寿命。

[0021] 进一步地，所述步骤(3)形成Cu‑Fe合金粉体的粒径为20‑80μm，氧含量小于300ppm，通过机械离心雾化的方式制备Cu‑Fe合金粉体，并通入‑90～‑65℃高纯氩气进行冷
却，这种方式能够增加合金冷却速率，减少偏析，克服了用于电磁屏蔽的铜铁合金Fe含量较
高极易产生宏观偏析的问题，使制备的铜铁合金在具有较好的电磁屏蔽功能的基础上，不
易产生偏析现象。

[0022] 进一步地，所述Cu‑Fe合金粉体放入放电等离子烧结炉前需进行预热，具体预热方式为：首先，向放电等离子烧结炉内充入流速为0.3‑9L/min的氮气15‑20min，然后，将放电
离子烧结炉的温度升至300‑400℃，将按照上述方式均分后的Cu‑Fe合金粉体缓慢加入放电
等离子烧结炉内，待所有Cu‑Fe合金粉体全部添加至放电等离子烧结炉内后，以60‑80℃的
升温速率将温度升至800‑1500℃即可，通过对上述方式对Cu‑Fe合金粉体进行预热，避免直
接升高至反应温度，造成Cu‑Fe合金粉体产生部分烧损现象。

[0023] 进一步地，所述步骤(5)中冷却方式采用双重冷却方式，具体为：将制备的合金放入冷却液中进行循环冷却，冷却时间为2‑3h，待合金温度降至80℃时，排出冷却液，通入流
速为15‑30L/min的氩气对合金重复冷却，直至降至室温即可，其中，冷却液成分为水、盐水
或油；通过双重冷却，加快冷却速率。

[0024] 进一步地，所述制备的Cu‑Fe合金中，Fe元素含量占5‑50％，通过改变Fe的含量，提高Cu‑Fe合金的导电性和导磁性，使利用本合金制备的电机转子具有较好的电磁屏蔽性能，
避免外壁电磁信号对电机的干扰。

[0025] 更进一步地，所述步骤(5)中采用对放电等离子烧结后的合金分阶段振动时效处理，具体为：首先，在60‑80℃的温度下，利用电磁振动时效仪以1500‑2000Hz的振动频率时
效处理15‑20h，然后，升温至100‑150℃，以3000‑3500Hz的振动频率时效处理13‑15h，最后，
升温至180‑230℃，以4000‑5000Hz的振动频率处理10‑13h，冷却即可；通过上述时效处理方
式，避免Cu‑Fe合金表面出现气孔、裂纹、崩损脱落和组织不均匀等常见缺陷，降低Cu‑Fe合
金的含氧量，提高Cu‑Fe合金的导电性能。

[0026] 本发明的有益效果是：本发明提供一种电机转子用铜铁合金材料的方法，本发明具备以下的优点：

[0027] 1、本发明通过在进行真空感应熔炼的过程中，向合金液中添加入稀土La和Ce，充分细化Cu‑Fe合金铸态组织的晶粒，减少偏析的产生，克服了用于电磁屏蔽的铜铁合金Fe含
量较高极易产生宏观偏析的问题，满足电机转子对电磁屏蔽性能的使用要求。

[0028] 2、本发明通过机械离心雾化的方式使Cu‑Fe合金雾化为液滴，并通过低温高纯氩气使雾化液滴快速冷凝，能够增加合金液滴的冷却速率，克服合金的宏观偏析，进一步增加
合金电磁屏蔽性能，降低电机启动过程中的能耗量。

[0029] 3、本发明通过放电等离子烧结的方式对合金粉末进行处理，且在烧结处理前对Cu‑Fe合金粉体进行预热，避免直接升高至反应温度，造成Cu‑Fe合金粉体产生部分烧损现
象，影响产品的综合性能。

[0030] 4、本发明通过选用纯度高的Cu、Fe原料，且添加的银有良好的导电性，同时铁、硅与铜的固溶度小，对铜棒的导电和导热性能影响极小，其固溶度不会随着温度的改变而改
变，因此，Cu、Fe组成的合金具有高导电性能，提高电机提高电机的使用性能。

附图说明

[0031] 图1为本发明的工作流程图。

具体实施方式

[0032] 以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

[0033] 实施例1

[0034] 如图1所示，一种电机转子用铜铁合金材料的方法，主要包括以下步骤：

[0035] (1)配料

[0036] Cu‑Fe合金的化学组成及其重量百分比为：93％铜、0.95％硅、0.8％锰、0.07％磷、0.04％银、0.02％硫、0.02％铝、0.1％碳、5％铁，其中，Cu采用电解铜板，铁采用工业纯铁，
硅采用硅铁，锰采用锰铁；

[0037] (2)真空感应熔炼

[0038] 将上述重量百分比的电解铜板装入真空感应炉中，抽真空，待电解铜板熔化后，向真空感应炉内加入锰铁进行脱氧，再分别向真空感应炉中加入工业纯铁、硅铁，加热升温至
1500℃进行熔炼，然后再加入稀土La和Ce并进行电磁搅拌，其中，La的重量百分比0.03％，
Ce的重量百分比0.02％，添加的稀土元素能够与其他元素协同作用，从而充分细化Cu‑Fe合
金铸态组织的晶粒，减少偏析的产生，通入浓度为99.99％的氩气进行保护，保温1h；

[0039] (3)机械离心雾化

[0040] 将上述熔炼后的合金液装入碟式雾化器上，在碟式雾化器内混合后喷出形成球形液滴，向碟式雾化器内通入‑90℃高纯氩气，使雾化液滴快速冷凝，形成Cu‑Fe合金粉体，Cu‑
Fe合金粉体的粒径为20μm，氧含量300ppm，通过机械离心雾化的方式制备Cu‑Fe合金粉体，
并通入‑90℃高纯氩气进行冷却，这种方式能够增加合金冷却速率，减少偏析，克服了用于
电磁屏蔽的铜铁合金Fe含量较高极易产生宏观偏析的问题，使制备的铜铁合金在具有较好
的电磁屏蔽功能的基础上，不易产生偏析现象；

[0041] (4)放电等离子烧结

[0042] 将上述Cu‑Fe合金粉体放入放电等离子烧结炉中，利用放电等离子烧结炉产生的瞬时高温对Cu‑Fe合金粉体烧结1h，最后随炉冷却开炉，得到致密度为95％的合金坯料，其
中，烧结压力为20MPa，烧结温度为800℃。

[0043] (5)时效处理

[0044] 将上述合金坯料在230℃的温度下时效处理、采用双重冷却方式即可，具体为：将制备的合金放入冷却液中进行循环冷却，冷却时间为2h，待合金温度降至80℃时，排出冷却
液，通入流速为15L/min的氩气对合金重复冷却，直至降至室温即可，其中，冷却液成分为
水、盐水或油；通过双重冷却，加快冷却速率。

[0045] 实施例2

[0046] 如图1所示，一种电机转子用铜铁合金材料的方法，主要包括以下步骤：

[0047] (1)配料

[0048] Cu‑Fe合金的化学组成及其重量百分比为：64％铜、0.37％硅、0.5％锰、0.03％磷，0.02％银、0.015％硫、0.015％铝、0.05％碳、35％铁，其中，Cu采用电解铜板，铁采用工业纯
铁，硅采用硅铁，锰采用锰铁；

[0049] (2)真空感应熔炼

[0050] 将上述重量百分比的电解铜板装入真空感应炉中，抽真空，待电解铜板熔化后，向真空感应炉内加入锰铁进行脱氧，再分别向真空感应炉中加入工业纯铁、硅铁，加热升温至
1600℃进行熔炼，然后再加入稀土La和Ce并进行电磁搅拌，其中，La的重量百分比0.02％，
Ce的重量百分比0.01％，添加的稀土元素能够与其他元素协同作用，从而充分细化Cu‑Fe合
金铸态组织的晶粒，减少偏析的产生，通入浓度为99.99％的氩气进行保护，保温1.3h；

[0051] (3)机械离心雾化

[0052] 将上述熔炼后的合金液装入碟式雾化器上，在碟式雾化器内混合后喷出形成球形液滴，向碟式雾化器内通入‑85℃高纯氩气，使雾化液滴快速冷凝，形成Cu‑Fe合金粉体，Cu‑
Fe合金粉体的粒径为50μm，氧含量200ppm，通过机械离心雾化的方式制备Cu‑Fe合金粉体，
并通入‑85℃高纯氩气进行冷却，这种方式能够增加合金冷却速率，减少偏析，克服了用于
电磁屏蔽的铜铁合金Fe含量较高极易产生宏观偏析的问题，使制备的铜铁合金在具有较好
的电磁屏蔽功能的基础上，不易产生偏析现象；

[0053] (4)放电等离子烧结

[0054] 将上述Cu‑Fe合金粉体放入放电等离子烧结炉中，利用放电等离子烧结炉产生的瞬时高温对Cu‑Fe合金粉体烧结1.5h，最后随炉冷却开炉，得到致密度为96％的合金坯料，
其中，烧结压力为150MPa，烧结温度为1200℃。

[0055] (5)时效处理

[0056] 将上述合金坯料在320℃的温度下时效处理、采用双重冷却方式即可，具体为：将制备的合金放入冷却液中进行循环冷却，冷却时间为2.5h，待合金温度降至80℃时，排出冷
却液，通入流速为20L/min的氩气对合金重复冷却，直至降至室温即可，其中，冷却液成分为
水、盐水或油；通过双重冷却，加快冷却速率。

[0057] 实施例3

[0058] 如图1所示，一种电机转子用铜铁合金材料的方法，主要包括以下步骤：

[0059] (1)配料

[0060] Cu‑Fe合金的化学组成及其重量百分比为：49％铜、0.31％硅、0.5％锰、0.03％磷，0.02％银、0.02％硫、0.02％铝、0.1％碳、50％铁，其中，Cu采用电解铜板，铁采用工业纯铁，
硅采用硅铁，锰采用锰铁；

[0061] (2)真空感应熔炼

[0062] 将上述重量百分比的电解铜板装入真空感应炉中，抽真空，待电解铜板熔化后，向真空感应炉内加入锰铁进行脱氧，再分别向真空感应炉中加入工业纯铁、硅铁，加热升温至
1800℃进行熔炼，然后再加入稀土La和Ce并进行电磁搅拌，其中，La的重量百分比0.01％，
Ce的重量百分比0.01％，添加的稀土元素能够与其他元素协同作用，从而充分细化Cu‑Fe合
金铸态组织的晶粒，减少偏析的产生，通入浓度为99.99％的氩气进行保护，保温1.5h；

[0063] (3)机械离心雾化

[0064] 将上述熔炼后的合金液装入碟式雾化器上，在碟式雾化器内混合后喷出形成球形液滴，向碟式雾化器内通入‑65℃高纯氩气，使雾化液滴快速冷凝，形成Cu‑Fe合金粉体，Cu‑
Fe合金粉体的粒径为80μm，氧含量100ppm，通过机械离心雾化的方式制备Cu‑Fe合金粉体，
并通入‑65℃高纯氩气进行冷却，这种方式能够增加合金冷却速率，减少偏析，克服了用于
电磁屏蔽的铜铁合金Fe含量较高极易产生宏观偏析的问题，使制备的铜铁合金在具有较好
的电磁屏蔽功能的基础上，不易产生偏析现象；

[0065] (4)放电等离子烧结

[0066] 将上述Cu‑Fe合金粉体放入放电等离子烧结炉中，利用放电等离子烧结炉产生的瞬时高温对Cu‑Fe合金粉体烧结2h，最后随炉冷却开炉，得到致密度为99％的合金坯料，其
中，烧结压力为300MPa，烧结温度为1500℃。

[0067] (5)时效处理

[0068] 将上述合金坯料在400℃的温度下时效处理、采用双重冷却方式即可，具体为：将制备的合金放入冷却液中进行循环冷却，冷却时间为3h，待合金温度降至80℃时，排出冷却
液，通入流速为30L/min的氩气对合金重复冷却，直至降至室温即可，其中，冷却液成分为
水、盐水或油；通过双重冷却，加快冷却速率。

[0069] 实施例4

[0070] 实施例4与实施例3基本相同，不同之处在于：

[0071] 所述步骤(4)中将Cu‑Fe合金粉体向放电等离子烧结炉中添加时，炉内温度为1500℃，首先将Cu‑Fe合金粉体均分为5份，并第一份Cu‑Fe合金粉体加入放电等离子烧结炉中，
以220r/min的速率进行搅拌，然后依次搅拌添加剩余组份的Cu‑Fe合金粉体，且每份合金的
搅拌速率以35r/min依次增加，且每份Cu‑Fe合金粉体的搅拌时间均为35min，当所有Cu‑Fe
合金粉体全部添加至放电等离子烧结炉内后即可，通过对Cu‑Fe合金粉体分批次添加，使烧
结后的Cu‑Fe合金坯料的内部温度和组织均匀，调高制备的Cu‑Fe合金的综合质量。

[0072] 实施例5

[0073] 实施例5与实施例4基本相同，不同之处在于：

[0074] 所述步骤(2)中对工业纯铁和电解铜板熔炼之前进行表面预处理，具体处理流程为：利用去离子水将工业纯铁和电解铜板表面分别进行清洗，将清洗后的工业纯铁和电解
铜板分别加入丙酮溶液中，利用功率8KW，频率为85kHz的超声波对工业纯铁和电解铜板分
别表面进行清洗30min，然后将清洗后的工业纯铁和电解铜板分别放入烘干箱体内干燥，利
用钢砂对工业纯铁和电解铜板表面进行喷砂粗化处理，最后，将氮化硼复合微粉采用超音
速火焰喷涂法喷涂在铜结晶器表面形成耐磨涂层即可，一方面除去工业纯铁和电解铜板表
面杂质，避免杂质影响制备的合金的纯度；另一方面，通过喷涂耐磨涂层延长了增加合金的
耐磨性，延长合金的使用寿命。

[0075] 实施例6

[0076] 实施例6与实施例5基本相同，不同之处在于：

[0077] 所述Cu‑Fe合金粉体放入放电等离子烧结炉前需进行预热，具体预热方式为：首先，向放电等离子烧结炉内充入流速为9L/min的氮气20min，然后，将放电离子烧结炉的温
度升至400℃，将按照上述方式均分后的Cu‑Fe合金粉体缓慢加入放电等离子烧结炉内，待
所有Cu‑Fe合金粉体全部添加至放电等离子烧结炉内后，以80℃的升温速率将温度升至
1500℃即可，通过对上述方式对Cu‑Fe合金粉体进行预热，避免直接升高至反应温度，造成
Cu‑Fe合金粉体产生部分烧损现象。

[0078] 实施例7

[0079] 实施例7与实施例6基本相同，不同之处在于：

[0080] 采用对放电等离子烧结后的合金分阶段振动时效处理，具体为：首先，在80℃的温度下，利用电磁振动时效仪以2000Hz的振动频率时效处理20h，然后，升温至150℃，以
3500Hz的振动频率时效处理15h，最后，升温至230℃，以5000Hz的振动频率处理13h，冷却即
可；通过上述时效处理方式，避免Cu‑Fe合金表面出现气孔、裂纹、崩损脱落和组织不均匀等
常见缺陷，降低Cu‑Fe合金的含氧量，提高Cu‑Fe合金的导电性能。

[0081] 试验例

[0082] 按本发明的实施例1‑7所制备出的电机转子用铜铁合金材料相关性能参数如表1所示：

[0083] 表1：电机转子用铜铁合金材料

[0084]

[0085]

[0086] 由表1可得出，CuFe5的导电率为3.15×106S/m、相对磁导率为51μr；CuFe25的导电6 6
率为3.23×10S/m、相对磁导率为56μr；CuFe50的导电率为3.36×10S/m、相对磁导率为65
μr，本发明制备的用于电机转子的铜铁合金材料中，铜铁合金材料导电率平均值为3.25×
6
10S/m，相对磁导率的平均值为57.3μr，由此可知，利用本发明制备的铜铁合金具有较高的
导电率和相对磁导率，使电机转子具有较好的电磁屏蔽性能，降低电机启动过程中的能耗
量。