CN101786164A - 采用CrMo合金粉制备CuCrMo触头材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的采用先把Cr块和Mo块制成中间合金,再经过低温研磨制粉,制出CrMo合金粉替代Cr、Mo混合粉制备CuCrMo电触头,按重量百分比其组成为:10%的Mo,40%的Cr,其余为Cu。通过以下方法制备得到:将Cr块与Mo块在真空炉内进行熔炼;经过低温制粉,制出CrMo合金粉,再经压制成型、烧结制成CrMo骨架,随后渗Cu,制得CuCrMo复合材料。本发明的制备方法,工艺简单、成本低,制得的CuCrMo复合材料与直接混粉制得的CuCrMo复合材料相比具有更优越的性能。
Description
技术领域
本发明属于金属材料制备技术领域,具体涉及先把Cr块和Mo块制成中间合金,合金在低温液体保护下,通过研磨破碎机加工制成CrMo合金粉,制出CrMo合金粉替代Cr、Mo混合粉制备CuCrMo电触头的方法。
背景技术
Cu-Cr合金触头材料的优点源于Cu和Cr之间具有很小的互溶度。Cu-Cr合金实际上是两相结构的假合金,从而使Cu和Cr都充分保留各自良好的性能。具有较低熔点,高导电率和热导率的Cu组元,有利于提高真空开关的分断能力;另一方面,Cr组元具有较高的熔点,机械强度和较低的截流值,保证了真空开关具有良好的耐电压、抗烧蚀、抗熔焊和低截流值等特性。但CuCr合金主要缺点是熔焊性能较差,在不影响其他性能的情况下,适当的加入脆性相能很好地改善关合能力和动热稳定性,是解决CuCr触头材料抗熔焊性能的有效途径之一。特别是对于开断电流50kA以上的大容量真空断路器产品,触头熔焊是需要解决的关键问题之一。提高触头接触压力也可以帮助解决熔焊问题,但势必带来机械可靠性方面的副作用。试验证明,用添加脆性相材料的方法可以改善CuCr触头材料的抗熔焊性能,降低熔焊强度。在CuCr合金中引入高熔点脆性相Mo降低其熔焊力,由于材料中有高熔点的CrMo相存在,其强度高、耐电压性能和抗熔焊性能更好。CuCrMo触头材料的研制,对于真空开关小型化和真空开关向高电压、超高电压等级领域的应用,起到了一定的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用先把Cr块和Mo块制成中间合金,合金在低温液体保护下,通过研磨破碎机加工制成CrMo合金粉,制出CrMo合金粉替代Cr、Mo混合粉制备CuCrMo电触头的方法。不仅解决了CrMo混合粉的均匀性问题,而且提高了触头材料的抗熔焊性能。
本发明所提出的采用CrMo合金粉制备CuCrMo触头材料的方法,其特征在于:它包括以下步骤:
a.真空熔炼
Cr块与Mo块在真空炉内进行熔炼,熔炼温度控制在1700~1900℃,熔炼时间为15~20min,制备成CrMo合金。
c.低温制粉
CrMo合金在低温液体保护下,通过研磨破碎机加工制成CrMo合金粉,制粉温度控制在-150℃以下。
d.真空烧结熔渗
合金粉末经压坯,1200~1400℃烧结,升温速度为15℃/min,保温时间为2~4h;渗铜温度在1100~1300℃保温时间为1~2h,制得CuCrMo电触头材料。
按以上工艺生产的CuCrMo电触头材料,抗熔焊性能得到显著提高。
附图说明
附图1是本发明制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明的复合材料通过附图1所示的步骤来实现,包括以下步骤:
a.真空熔炼
Cr块与Mo块在真空炉内进行熔炼,熔炼温度控制在1700~1900℃,熔炼时间为15~20min,制备成CrMo合金。
c.低温制粉
CrMo合金在低温液体保护下,通过研磨破碎机加工制成CrMo合金粉,制粉温度控制在-150℃以下。
d.真空烧结熔渗
合金粉末经压坯,1200~1400℃烧结,升温速度为15℃/min,保温时间为2~4h;渗铜温度在1100~1300℃保温时间为1~2h,制得CuCrMo电触头材料。
实施例1
称取Cr块8kg,Mo块2kg在1700℃熔炼20min制成CrMo合金,将CrMo合金在-150℃液体保护下,通过研磨破碎机加工制成CrMo合金粉,,合金粉经压制后在1200℃烧结4小时,然后在1100℃熔渗2小时,即制得CuCrMo电触头材料。
实施例2
称取Cr块0.64kg,Mo块0.16kg在1800℃熔炼8min制成CrMo合金,将CrMo合金在-150℃液体保护下,通过研磨破碎机加工制成CrMo合金粉,合金粉经压制后在1300℃烧结3小时,然后在1200℃熔渗1.5小时,即制得CuCrMo电触头材料。
实施例3
称取Cr块6.0kg,Mo块1.5kg在1900℃熔炼5min制成CrMo合金,将CrMo合金在-150℃液体保护下,通过研磨破碎机加工制成CrMo合金粉,合金粉经压制后在1400℃烧结2小时,然后在1300℃熔渗1小时,即制得CuCrMo电触头材料。
本发明所制备的复合材料具有优良的综合性能。所制备的CuCrMo复合材料与直接混粉制得的CuCrMo复合材料的性能对比见表1所示。
表1Cu-W复合材料的性能对比
Claims (3)
1.本发明所提出的采用CrMo合金粉制备CuCrMo触头材料的方法,其特征在于:它包括以下步骤:
a.真空熔炼
Cr块与Mo块在真空炉内进行熔炼,熔炼温度控制在1700~1900℃,熔炼时间为15~20min,制备成CrMo合金。
c.低温制粉
CrMo合金在低温液体保护下,通过研磨破碎机加工制成CrMo合金粉,制粉温度控制在-150℃以下。
d.真空烧结熔渗
合金粉末经压坯,1200~1400℃烧结,升温速度为15℃/min,保温时间为2~4h;渗铜温度在1100~1300℃保温时间为1~2h,制得CuCrMo电触头材料。
2.按照权利要求1所述的制备方法,其特征在于,Mo的添加量为10%,Cr的添加量为40%,适合制备CuCr40Mo10产品。
3.按照权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所制备CuCrMo电触头材料的抗熔焊性能得到了提高。
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