CN101418393A - AgCuV合金材料制备新方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种银铜钒合金材料制备新方法，其工艺路线为：气水急冷雾化制粉技术和设备获得AgCu合金粉末→AgCu合金粉末与V粉进行机械合金化→冷等静压→真空烧结→复压+复烧→热挤压获得丝材或片材半成品坯→冷加工获得成品。本发明关键技术在于采用冷等静压、机械合金化、真空烧结、热挤压等粉末冶金技术集成制备了银铜钒合金。解决了钒加难入、化学成分不均匀等问题。从而间接地改善了材料的物理、力学、电学性能以及加工性能，提高产品成品率。

Description

AgCuV合金材料制备新方法
技术领域
本发明涉及银铜钒合金的制备工艺，特别是涉及采用粉末冶金技术集成制备银铜钒合金的工艺。
背景技术
AgCuV合金是银基含铜和钒的三元合金。银铜合金具有良好的导电性、流动性、浸润性、较好的机械性能、耐磨性、抗熔焊性，钒能够明显提高合金的强度和硬度、抗烧损性以及接触电阻稳定等性能。有AgCuV10-0.2，AgCuV10-0.4，AgCuVZr10-0.2-1等，可加工成细丝和薄片，用做耐磨和抗腐蚀的继电器、开关接点，整流片、换向片、电刷和导电环等元件材料。
由于国内生产的银铜钒合金一般是采用传统的熔铸方法来制备，在化学成分和制备工艺方面存在明显的不足：如：(1)钒很难加入，导致合金中钒的含量偏低。(2)钒元素在合金中的宏观偏析严重，化学成分不均匀。(3)加工过程中容易出现黑斑和孔洞等。由于以上原因，严重影响了该材料的物理、力学、电学性能以及加工性能和产品成品率。
发明内容
本发明的目的，在于克服传统的熔铸方法制备的AgCuV合金在化学成分和制备工艺方面存在的不足，提供一种AgCuV合金新的制备工艺。
基本思路：先制备银铜合金粉末，后经机械合金化、冷等静压、真空烧结、复压、复烧、挤压等工序制得所需尺寸的丝材或片材。
合金成分设计：所设计的三种合金成分为：(1)Cu—10％，V—0.2％，Ag为余量；(2)Cu—10％，V—0.3％，Ag为余量；(3)Cu—10％，V—0.4％，Ag为余量。
工艺路线：采用气水急冷雾化制粉技术和设备获得AgCu合金粉末→粉末机械合金化→冷等静压成型→真空烧结→复压+复烧→热挤压获得丝材或片材半成品坯→冷加工获得成品。
关键技术：采用粉末冶金技术集成制备银铜钒合金。
本发明制备的AgCuV合金材料的组织和性能可从其显微组织如附图1中看出，显微组织中V颗粒细小，分布均匀，不存在明显偏析。
并且材料密度为10.10—10.20g/cm3；电导率<2.5μΩ·cm；抗拉强度(半硬态)>390MPa，硬度(半硬态)>120HV；耐磨性能优良。
附图说明
图1为AgCuV合金材料的显微组织图。显微组织中V颗粒细小，分布均匀，不存在明显偏析。
具体实施方式
(1)急冷雾化制备AgCu合金粉末：大气状态下先感应熔化Ag和Cu，升温精炼并使其充分合金化，保温3—8分钟后(合金液温度控制在950—1050℃)匀速浇入保温漏斗(理想温度为900—1000℃)，通过漏斗的合金液经过惰性气氛(雾化介质为纯N2，雾化压力为0.6—1.2MPa)的冲击和破碎作用，用水作为冷却介质，使雾化后的合金颗粒快速冷却。将冷却后的合金粉末过100目标准筛(尺寸<150μm)，—100目的合金粉末待用，而粗粉(+100目)则可回炉重新制粉。(2)机械合金化：V粉过150目标准筛(尺寸<100μm)与银铜粉末混合，在高能振动球磨机进行机械合金化30分钟以上，充氩气保护。(3)冷等静压成型：冷等静压成型压力为180—200MPa，保压3—5分钟，获得合金坯。(4)烧结工艺：首次烧结时，为避免成形坯开裂和不均匀变形，升温速度不宜过快，最好分阶段升温，保温时间足够长，真空度小于3×10-3Pa：室温—400℃升温1h，保温1h；400—750℃升温1h，保温3—5h；随炉降温至100℃以下方可出炉。复压时压力在250—300MPa间较好，保压时间为2—4min。复烧时室温—750℃升温1h，真空度小于3×10-3Pa，保温3—5h；随炉降温至100℃以下方可出炉。(5)成形坯热挤压：600—650℃保温4h以上，木炭保护，180—250MPa下中等速度，将其挤压成带材或丝材。热挤压可提高密度，改善组织，同时可改进其加工性能。(6)冷加工：将热挤压成带材或丝材经轧制或拉拔工艺，获得所需产品尺寸。这就是AgCuV合金材料制备的整个详细工艺规程。
实施例1 Cu—10％，V—0.2％，Ag为余量，具体步骤详细描述如具体实施方式中。
实施例2 Cu—10％，V—0.3％，Ag为余量，具体步骤详细描述如具体实施方式中。
实施例3 Cu—10％，V—0.4％，Ag为余量，具体步骤详细描述如具体实施方式中。

Claims (3)

1、一种AgCuV合金材料制备方法，其特征在于采用粉末冶金技术集成制备银铜钒合金。
2、根据权利要求所述的AgCuV合金材料制备方法，其特征在于所述的粉末冶金技术集成是指急冷雾化制粉末、冷等静压、机械合金化、真空烧结和热挤压技术。
3、根据权利要求1所述的AgCuV合金材料制备方法，其特征在于所述的粉末冶金技术集成工序如下：
(1)急冷雾化制备AgCu合金粉末；
(2)合金粉末机械合金化；
(3)冷等静压成型，获得成型坯；
(4)真空烧结；
(5)复压、复烧；
(6)热挤压获得丝材或片材半成品坯；
(7)冷加工获得成品。
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