CN101510473A

CN101510473A - 新型银合金电接触材料

Info

Publication number: CN101510473A
Application number: CNA2009100942191A
Authority: CN
Inventors: 贺晓燕; 周世平; 王健; 乔勋; 王光庆; 顾彬; 毛端; 谢宏潮; 阳岸恒
Original assignee: Sino Platinum Metals Co Ltd
Current assignee: Sino Platinum Metals Co Ltd
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2009-08-19

Abstract

本发明涉及一种银、铜、铈的三元银合金，特别是涉及中、小负荷低压电器的分断触头和滑动触头合金材料。其含有成分为(重量％)3～10的Cu，0.3～0.7的Ce，余量为Ag。该材料具有优异的电接触性能，使用寿命长，可作为分断触头和滑动触头材料应用于中、小负荷低压电器中。

Description

新型银合金电接触材料

技术领域

本发明涉及一种银、铜、铈的三元银合金，特别是涉及中、小负荷低压电器的分断触头和滑动触头合金材料。

背景技术

银铜合金具有良好的导电导热性能，由于铜的加入能提高银基体的强度、硬度和耐磨性，并降低熔焊倾向，使其具有较好的电接触性能。银铜合金被广泛用作中等负荷继电器，接触器和开关的接点以及航空航海仪表的导电环材料和旋钮开关等滑动触头材料，是应用最广的银基电接触材料之一。代表材料有Ag-3Cu，Ag-5Cu，Ag-10Cu等。但银铜合金在工业气氛下，尤其在高温、高湿和含硫及硫化氢气氛中，表面容易生成不导电的硫化物和氧化物膜，导致接触电阻不稳定，接触可靠性降低。

目前广为使用的AgRE电接触材料中的代表材料Ag-Ce合金在电接触性能上表现突出，具有较好的耐电弧烧蚀和抗熔焊性能，低而稳定的接触电阻和一定的灭弧作用，是小电流(<10A)直流接触器、继电器等电器元件优良的电触头材料，近几十年来在代镉电接触材料的发展中倍受人们关注。然而在应用中发现Ag-Ce合金硬度、强度不高，导致耐磨性较差，当作为开关、家用电器等的点动触头使用时，容易产生裂纹，使用寿命不长；当作为复层材料制成复合材料使用于换向器、旋钮开关等的滑动触头时，使用效果不理想。

发明内容

为了克服银铜合金和银铈合金作为电接触材料的不足，本发明提供一种同时具有优良机械性能和电接触性能的银、铜、铈三元银合金，该合金可以作为中、小负荷低压电器的分断电接触和滑动电接触材料使用。

本发明的目的是这样实现的：一种银、铜、铈的三元银合金，该合金含有成分为(重量％)3～10的Cu，0.3～0.7的Ce，余量为Ag。上述银、铜、铈三元银合金材料所述的原材料纯度为：Ag≥99.99％，Cu≥99.99％，Ce≥99.95％。该合金可作为分断触头和滑动触头材料应用于中、小负荷低压电器中。

本发明的银、铜、铈三元银合金材料的制备方法包括熔铸法熔炼合金，均匀化退火、成型加工。具体操作步骤是：1、将纯度为Ag≥99.99％，Cu≥99.99％，Ce≥99.95％的原料按成分比配料，先将Ag和Cu投入中频炉中熔炼使之合金化，除气后加入Ce，熔炼片刻至合金成分均匀后浇注成扁锭或圆锭；2、为消除铸锭偏析，合金需在600℃保温3小时使之均匀化；3、成型加工方法为：热轧或热锻→表面处理→中轧→600℃/0.5h中间退火(真空)→精轧或精拉成片或丝状产品至厂家要求的规格。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的银、铜、铈三元银合金材料不含Cd，无毒，是环保材料。

2、本发明提供的银、铜、铈三元银合金材料具有优异的电接触性能，使用寿命长。其原因是：添加的Cu元素使合金产生许多弥散分布的共生析出的Ce化合物和β-Cu颗粒，改善了合金的机械性能和加工性能，使合金材料在电接触过程中表现了优异的抗表面劣化性能和耐磨性能，延长了使用寿命。合金材料在电接触过程中，Ce化合物在电弧热的作用下优先分解氧化，使电弧侵蚀的能量被大量分散和消耗，降低了电弧侵蚀对材料的影响，同时材料表面的O被Ce优先消耗，阻止了铜的氧化过程，使合金具有低而稳定的接触电阻。而且，材料还具有较好的抗熔焊性能和优异的灭弧性能。

3、本发明提供的合金材料使用范围广，可以用作中、小负荷低压电器的分断触头和滑动触头合金材料。

4、制作方法简洁，原材料容易获得，便于全面推广。

具体实施方式

按表1所示成分制备本发明实施例1～3合金。

1、将纯度均为Ag≥99.99％，Ce≥99.95％，Cu≥99.99％的原料按成分比配料，先将Ag和Cu投入中频炉中熔炼使之合金化，除气后加入Ce，熔炼片刻至合金成分均匀后浇注成锭；

2、为消除铸锭偏析，合金需在600℃保温3小时使之均匀化；

3、成型加工方法为：热轧或热锻→表面处理→中轧→600℃/0.5h中间退火(真空)→精轧或精拉成片或丝状产品至厂家要求的规格。

表1 银合金的性能

Claims

1、一种新型银合金电接触材料，其特征在于所述的合金成分中含有重量百分比为3～10％的Cu，0.3～0.7％的Ce，余量为Ag。

2、按照权利要求1所述的新型银合金电接触材料，其特征在于所述的原材料纯度重量百分比为：Ag≥99.99％，Cu≥99.99％，Ce≥99.95％。

3、按照权利要求1所述的新型银合金电接触材料，其特征是该合金材料用于中、小负荷低压电器中的分断触头和滑动触头材料。

4、一种新型银合金电接触材料的制备方法，其特征在于含有以下步骤：将纯度均为Ag≥99.99％，Ce≥99.95％，Cu≥99.99％的原料按成分比配料，先将Ag和Cu投入中频炉中熔炼使之合金化，除气后加入Ce，熔炼片刻至合金成分均匀后浇注成锭；随后将合金在600℃保温3小时使之均匀化；接着热轧或热锻→表面处理→中轧→600℃/0.5h中间退火(真空)→精轧或精拉成片或丝状产品。