CN102912204A - 一种低温合金及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无铅低温合金及其制备方法和应用，该低温合金由锡、铋、铟三种金属组成，各组分重量百分比如下：锡15~17%；铋32~34%；余量为铟，其制备方法步骤为：⑴熔锡；⑵熔铋；⑶熔铟；⑷脱气；⑸浇铸。本发明提供的低温合金为无铅环保材料，可代替传统的锡铅合金，不仅避免了环境污染和有害金属对人体的伤害，而且保证了合金熔点较低的特性，可广泛用于温度保险丝的生产中，提高了产品的附加值，具有很好的社会效益。

Description

一种低温合金及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于合金冶炼领域，涉及低温和金，尤其是一种无铅低温合金及其制备方法和应用。

背景技术

目前，在电子行业中，人们经常采用低温合金用于保护电子电路和贵重器件，尤其是用于制作温度保险丝的熔断芯。具有较低熔点的熔断芯对于保险丝来说至关重要，在电流异常升高到一定程度时，保险丝自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用，所以通常将熔断芯比喻成保险丝的心脏，也是保险丝生产工艺的技术核心，当前低温合金引领世界先进技术的生产厂商是美国的阿尔法和日本的千住公司，价格较高。我国各生产商生产的低温保险丝价格较低于上述进口保险丝，而且种类繁多，但质量参差不齐，通常存在着以下两个问题：

1、大多数温度保险丝多为锡铅合金，作为一种有害于环境的物质——铅，在生产及使用过程中危害人体健康，对环境有着极大的污染。

2、保险丝熔点较高，应用在保险丝时，不能有效保护电子电路和贵重器件；部分保险丝甚至在熔断时会出现持续飞弧、引燃、保险丝烧毁、连同接触件一起熔融、保险丝标记无法辨认等现象。

经检索，未发现与本申请内容相关的专利文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足之处，提供一种无铅低温合金及其制备方法和应用，该低温合金为无铅环保材料且具有较低的熔点，可广泛应用与保险丝生产。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种低温合金，该低温合金由锡、铋、铟三种金属组成，各组分重量百分比如下：

锡  15~17%

铋  32~34%

余量为铟。

一种制备低温合金的方法，其步骤为：

⑴熔锡：将金属锡放入不锈钢的坩埚内，加热，将金属锡全部熔化；

⑵熔铋：向全部熔化的金属锡中加入金属铋，熔清，将金属铋与金属锡全部熔合；

⑶熔铟：向熔合后的金属铋与金属锡中加入金属铟，熔清，将三种金属完全熔合；

⑷脱气：向完全熔合后三种金属中加入脱气剂脱气消泡、除渣；

⑸浇铸：浇铸成直径为25mm的低温合金棒。

而且，步骤⑴所述的加热温度为280-300℃。

一种低温合金作为保险丝熔断芯的应用，将所述浇铸后的低温合金棒通过立式挤压机挤压成径为1.8mm的低温合金丝，该低温合金丝即温度保险丝的熔断芯。

而且，所述挤压温度为室温。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明提供的低温合金为无铅环保材料，由此代替了传统的锡铅合金，不仅避免了环境污染和有害金属对人体的伤害，而且保证了合金熔点较低的特性，可广泛用于温度保险丝的生产中，提高了产品的附加值，具有很好的社会效益。

2、本发明提供的低温合金为共晶合金，各组元成分组合后的合金熔点具有低于各组元各自熔点，所以熔点区间很小，而且锡、铋、铟等金属均具有成本低的特点，且均为环保材料，具有良好的社会效益及经济效益。

3、本发明提供的低温合金熔点仅为60~62℃，可作为无铅合金基与其他金属进一步冶炼制造其他环保型合金，拓展了本产品的应用领域。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例1：

一种低温合金，由金属锡、金属铋、金属铟三种金属组成，各组分重量如下：

金属锡  15吨

金属铋  34吨

金属铟  51吨。

将该合金应用为保险丝熔断芯的制备方法为：

⑴熔锡：将金属锡放入不锈钢的坩埚内，在电炉上加热280-300℃，将金属锡全部熔化,停止加热；

⑵熔铋：向全部熔化的金属锡中加入金属铋，熔清（即金属铋处于熔融状态），将金属铋与金属锡全部熔合，进行搅拌，搅拌频率60-70r/min，搅拌时间2-3min；

⑶熔铟：向熔合后的金属铋与金属锡中加入金属铟，熔清，将三种金属完全熔合；

上述步骤中，因锡温上升到280-300℃时即停止加热，后续也不再加热，故坩埚内温度呈阶梯状下降。

⑷脱气：向完全熔合后三种金属中加入脱气剂清除氧气，该脱气剂包括高级醇类、聚醚类、有机硅类脱气剂等，脱气消泡、除渣；

⑸浇铸：浇铸成直径为25mm的低温合金棒；

⑹挤压：将浇铸后的低温合金棒通过立式挤压机挤压成径为1.8mm的低温合金丝，用100吨的立式挤压机挤压，挤压温度为室温，模具为的单孔挤压，该低温合金丝即温度保险丝的熔断芯，经检测该低温合金丝的熔点为61℃。

实施例2：

一种低温合金，由金属锡、金属铋、金属铟三种金属组成，各组分重量如下：

金属锡  16吨

金属铋  33吨

金属铟  51吨。

该低温合金的制备方法同实施例1，得到25mm的低温合金棒，然后在室温下，将浇铸后的低温合金棒通过立式挤压机挤压成径为1.8mm的低温合金丝，挤压温度为室温，该低温合金丝可用作温度保险丝的熔断芯，经检测该低温合金丝的熔点为61℃。

实施例3：

一种低温合金，由金属锡、金属铋、金属铟三种金属组成，各组分重量如下：

金属锡  17吨

金属铋  33吨

金属铟  50吨。

该低温合金的制备方法同实施例1，得到25mm的低温合金棒，然后在室温下，将浇铸后的低温合金棒通过立式挤压机挤压成径为1.8mm的低温合金丝，挤压温度为室温，该低温合金丝可用作温度保险丝的熔断芯，经检测该低温合金丝的熔点为62℃。

实施例4：

一种低温合金，由金属锡、金属铋、金属铟三种金属组成，各组分重量如下：

金属锡  16吨

金属铋  32吨

金属铟  52吨。

该低温合金的制备方法同实施例1，得到25mm的低温合金棒，然后在室温下，将浇铸后的低温合金棒通过立式挤压机挤压成径为1.8mm的低温合金丝，挤压温度为室温，该低温合金丝可用作温度保险丝的熔断芯，经检测该低温合金丝的熔点为60℃。

Claims (5)

1.一种低温合金，其特征在于：该低温合金由锡、铋、铟三种金属组成，各组分重量百分比如下：

锡  15~17%

铋  32~34%

余量为铟。

2.一种制备如权利要求1所述的低温合金的方法，其特征在于：其步骤为：

⑴熔锡：将金属锡放入不锈钢的坩埚内，加热，将金属锡全部熔化；

⑵熔铋：向全部熔化的金属锡中加入金属铋，熔清，将金属铋与金属锡全部熔合；

⑶熔铟：向熔合后的金属铋与金属锡中加入金属铟，熔清，将三种金属完全熔合；

⑷脱气：向完全熔合后三种金属中加入脱气剂脱气消泡、除渣；

⑸浇铸：浇铸成直径为25mm的低温合金棒。

3.根据权利要求2所述的低温合金的制备方法，其特征在于：步骤⑴所述的加热温度为280-300℃。

4.一种如权利要求2所述的低温合金作为保险丝熔断芯的应用，其特征在于：其制备方法为：将所述浇铸后的低温合金棒通过立式挤压机挤压成径为1.8mm的低温合金丝，该低温合金丝即温度保险丝的熔断芯。

5.根据权利要求4所述的低温合金作为保险丝熔断芯的应用，其特征在于：所述挤压温度为室温。