CN103528873B - 自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法 - Google Patents
自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103528873B CN103528873B CN201310507236.XA CN201310507236A CN103528873B CN 103528873 B CN103528873 B CN 103528873B CN 201310507236 A CN201310507236 A CN 201310507236A CN 103528873 B CN103528873 B CN 103528873B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polishing
- metallographic specimen
- self
- contact material
- electric contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 239000010974 bronze Substances 0.000 title claims abstract description 26
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 41
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 8
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 4
- 244000137852 Petrea volubilis Species 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明提供了一种自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法，该方法包括：对待抛光的自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样进行电解抛光，其中，设定抛光时间25～35s，抛光电压3.8～4.2V，抛光电流密度23～25mA/cm2，电解液选择质量浓度70～80%的正磷酸水溶液与甲醇按体积比4～6：1混合得到的混合液，控制电解液温度18～25℃，铜板作为阴极，待抛光试样作为阳极，阴阳极面积比为9～11：1。按照本发明的方法对自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样进行抛光后，所得到的抛光后的金相试样划痕少，有侵蚀功效。
Description
技术领域
本发明属于高压输电设备制造领域，具体涉及自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法。
背景技术
自力式电触头是高压断路器、开关柜、隔离开关、接地开关的核心部件，它一般由耐电弧烧损的CuW部分和提供弹性和导电性的铬青铜部分组成。铬青铜由于自身强度问题，经常发生断裂情况。但铬青铜较软，制备铬青铜金相试样在抛光时总是出现划痕，难以制备令人满意的金相试样来分析断裂失效的原因。
现有技术中多集中在对抛光机及抛光剂的改进，未见有对铬青铜金相试样进行电解抛光的技术报道。
发明内容
本发明的主要目的在于对自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法进行研究改进，以获得优质的金相试样。
为达上述目的，本发明提供了一种自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法，该方法包括：
对待抛光的自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样进行电解抛光，其中，设定抛光时间25～35s，抛光电压3.8～4.2V，抛光电流密度23～25mA/cm2，电解液选择质量浓度70～80%的正磷酸水溶液与甲醇按体积比4～6：1混合得到的混合液，控制电解液温度18～25℃，铜板作为阴极，待抛光试样作为阳极，阴阳极面积比为9～11：1。
本发明创造性地采用电解抛光技术对铬青铜金相试样进行抛光。发明人研究了电解抛光过程中影响本发明抛光效果的各因素，最终确定了特定的抛光时间、抛光电压、抛光电流密度，并确定了适宜的阴极、阳极的面积比，特别是确定了适用于本发明的电解液。发明人的研究实验证实，在本发明的抛光时间、抛光电压、抛光电流密度以及特定的阴阳极面积比等条件下，当采用正磷酸水溶液（质量浓度70～80%）与甲醇按特定比例复配的混合液作为电解液时，电解抛光所得到的铬青铜金相试样表面划痕少，试样表面洁净度高，兼具侵蚀的功效。
根据本发明的具体实施方案，本发明的电解抛光过程中，电解液温度不宜过高，控制在室温（18～25℃）即可。温度过高将严重影响抛光效果。
根据本发明的一优选具体实施方案，电解液为质量浓度75%的正磷酸水溶液与甲醇按体积比5：1混合得到的混合液，控制电解液温度18～25℃。更优选地，在该具体实施方案中，所述电解抛光时间为25s。所述抛光电压优选为4.0V。所述抛光电流密度优选为24mA/cm2。所述阴极、阳极面积比优选为10：1。
根据本发明的具体实施方案，本发明中待抛光的自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样可以按照现有技术制备。通常，截取长宽高3cm×3cm×3cm的小试样即可。
根据本发明的具体实施方案，本发明中进行电解抛光时所用的电解抛光机装置可以采用现有技术。优选地，本发明是采用按照如图1所示的结构组装的电解抛光机装置。该电解抛光设备主要包括：调压器、直流电源、时间继电器、用于容置电解液的电解槽（大烧杯即可，可置于水浴中以控制电解液温度）、塑料试样架、玻璃棒、温度计、铜板（阴极）。直流电源一端通过调压器连接试样（阳极），另一端通过时间继电器连接铜板（阴极），试样置于塑料试样架中。温度计用以测量电解液温度，利用时间继电器控制抛光时间。
根据本发明的具体实施方案，本发明的自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法中，还可将待抛光试样进行预磨，之后再进行电解抛光。优选地，所述的预磨过程包括：先将待抛光试样依次经过200#、400#、600#、800#砂纸研磨，再经过帆布抛光，再经过金刚石绒布抛光。由于铬青铜很软，此时经过金刚石绒布抛光后的试样仍有大量划痕。
按照本发明的方法对自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样进行抛光后，所得到的抛光后的金相试样划痕少，有侵蚀功效。而传统的铬青铜金相试样的制备要经过抛光与侵蚀两个步骤，采用本发明的电解抛光方法，两步可合二为一，工艺简单，效率高。
附图说明
图1为本发明的抛光方法中所用的电解抛光设备的结构示意图。
图2与图3为500℃～RT热循环后的金相照片。其中，图2：热循环8次组织照片；图3：热循环26次组织照片。
图4与图5为550℃～RT热循环后的金相照片。其中，图4：热循环8次组织照片；图5：热循环26次组织照片。
图6与图7为CuCr合金热循环前后宏观组织照片。其中，图6：热循环前组织照片；图7：600℃～RT热循环26次后的组织照片。
图8～图12为采用与本发明的电解液不同的电解液进行电解抛光时没有侵蚀效果的对比例组织照片。
图13～图16为采用与本发明的电解液不同的电解液进行电解抛光时划痕严重的对比例组织照片。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
实施例1
以制取Q2.5Cu（铬青铜的一种）金相试样为例。
首先，按图1所示组装好电解抛光设备。该电解抛光设备主要包括：调压器、直流电源、时间继电器、电解槽、塑料试样架、玻璃棒、温度计、铜板（阴极）。
截取长宽高3cm×3cm×3cm的Q2.5Cu小试样作为待抛光试样，将待抛光试样预磨：经过200#、400#、600#、800#砂纸研磨后，再经过帆布抛光，再经过金刚石绒布抛光（由于铬青铜很软，此时试样仍有大量划痕）。再实施电解抛光。
设定好抛光时间25s，抛光电压4.0V，抛光电流密度24mA/cm2，电解槽中放入电解液，电解槽置于凉水（室温，约25℃，水温不宜过高，否则影响电解抛光效果）。电解液为质量浓度75%正磷酸水溶液+甲醇，按体积百分比5：1配比，铜板作为阴极，待抛光试样作为阳极，阴阳极面积比为10：1。依次打开调压器、直流电源，将夹好的金相试样放入预先置于电解液中的试样架上，开启时间继电器，同时对电解液进行充分搅拌。抛光文成后将试样从电解液中移出，迅速在水龙头下冲洗，擦干表面后即可在显微镜下进行观察。
将抛光后的试样置于真空激光加热炉中，迅速升温至预定高温，而后于室温下缓慢冷却，往复循环，模拟高压电触头材料的实际服役环境。之后再于显微镜下观察试样表面。
电解抛光后的试样如图2-图7所示。图2与图3为500℃～RT热循环不同次数后的金相照片。图4与图5为550℃～RT热循环不同次数后的金相照片。图6与图7为CuCr合金热循环前后宏观组织照片。从图中可以看出，本发明的金相试样划痕少，有侵蚀功效。
对比例
采用与实施例1同样的长宽高3cm×3cm×3cm的Q2.5Cu金相试样作为待抛光试样，将待抛光试样进行如实施例1相同的预磨工艺，之后实施电解抛光。
电解抛光的电解液分别采用不同质量浓度的正磷酸溶液，其他电解抛光条件同实施例1。电解抛光后的试样的表面如图8～图12所示。从图中可以看出，没有侵蚀效果。
电解抛光的电解液分别采用75%的正磷酸水溶液与甲醇按体积比3：1、2：1、1：1的混合液以及60%的正磷酸水溶液与甲醇按体积比4：1的混合液，其他电解抛光条件同实施例1。电解抛光后的试样的表面如图13～图16所示。从图中可以看出，试样表面划痕严重。
Claims (5)
1.一种自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法，该方法包括：
对待抛光的自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样进行电解抛光，其中，设定抛光时间25s，抛光电压4.0V，抛光电流密度24mA/cm2，电解液选择质量浓度75％的正磷酸水溶液与甲醇按体积比5：1混合得到的混合液，控制电解液温度18～25℃，铜板作为阴极，待抛光试样作为阳极，阴阳极面积比为10：1。
2.根据权利要求1所述的抛光方法，该方法还包括对将待抛光试样进行预磨之后再进行电解抛光。
3.根据权利要求2所述的抛光方法，其中，所述的预磨过程包括：先将待抛光试样依次经过200#、400#、600#、800#砂纸研磨，再经过帆布抛光，再经过金刚石绒布抛光。
4.根据权利要求1所述的抛光方法，其中，所述自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样为Q2.5Cu金相试样。
5.根据权利要求1所述的抛光方法，其中，所述待抛光的自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样为3cm×3cm×3cm的试样。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310507236.XA CN103528873B (zh) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | 自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310507236.XA CN103528873B (zh) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | 自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103528873A CN103528873A (zh) | 2014-01-22 |
| CN103528873B true CN103528873B (zh) | 2016-06-01 |
Family
ID=49931064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310507236.XA Active CN103528873B (zh) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | 自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103528873B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105696065B (zh) * | 2016-04-08 | 2018-04-10 | 武汉市锅炉压力容器检验研究所 | 一种便携式金相电解抛光装置 |
| CN113804672A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-12-17 | 中铝洛阳铜加工有限公司 | 一种铜铬电触头材料中微量元素的多元素同时测定方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5747180A (en) * | 1995-05-19 | 1998-05-05 | University Of Notre Dame Du Lac | Electrochemical synthesis of quasi-periodic quantum dot and nanostructure arrays |
| CN101183053A (zh) * | 2007-12-04 | 2008-05-21 | 北京有色金属研究总院 | 一种高纯铝铜系合金金相样品的制备方法 |
| CN101603197A (zh) * | 2008-06-10 | 2009-12-16 | 深圳市域鑫实业有限公司 | 电抛光用电解液配方及电解方法 |
| CN101699598A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-04-28 | 西安福莱电工合金有限公司 | 一种铜钨/铬青铜自力型动弧整体触头的制造方法 |
| CN101717875A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-06-02 | 甘肃大鑫铜业有限责任公司 | 一种鉻青铜合金材料及其制备方法 |
| CN101967674A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-02-09 | 北京三联虹普新合纤技术服务股份有限公司 | 一种电解抛光工艺 |
| CN102879412A (zh) * | 2012-09-15 | 2013-01-16 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种用于观察钢中非金属夹杂物原位形貌的方法 |
| CN103228822A (zh) * | 2010-11-30 | 2013-07-31 | Otec精密研磨有限责任公司 | 电化学抛光金属物体的方法及其适用的电解质溶液 |
-
2013
- 2013-10-24 CN CN201310507236.XA patent/CN103528873B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5747180A (en) * | 1995-05-19 | 1998-05-05 | University Of Notre Dame Du Lac | Electrochemical synthesis of quasi-periodic quantum dot and nanostructure arrays |
| CN101183053A (zh) * | 2007-12-04 | 2008-05-21 | 北京有色金属研究总院 | 一种高纯铝铜系合金金相样品的制备方法 |
| CN101603197A (zh) * | 2008-06-10 | 2009-12-16 | 深圳市域鑫实业有限公司 | 电抛光用电解液配方及电解方法 |
| CN101699598A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-04-28 | 西安福莱电工合金有限公司 | 一种铜钨/铬青铜自力型动弧整体触头的制造方法 |
| CN101717875A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-06-02 | 甘肃大鑫铜业有限责任公司 | 一种鉻青铜合金材料及其制备方法 |
| CN101967674A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-02-09 | 北京三联虹普新合纤技术服务股份有限公司 | 一种电解抛光工艺 |
| CN103228822A (zh) * | 2010-11-30 | 2013-07-31 | Otec精密研磨有限责任公司 | 电化学抛光金属物体的方法及其适用的电解质溶液 |
| CN102879412A (zh) * | 2012-09-15 | 2013-01-16 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种用于观察钢中非金属夹杂物原位形貌的方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| CuW 及CuWCr 触头材料的电解抛光;赵玮兵等;《电工材料》;20061231(第2期);第24-26页 * |
| 电解抛光总结;余学文;《中国电子学会生产技术学会理化分析四届年会论文集下册》;19911231;第297-306页 * |
| 铜和铜合金电解抛光;蔡毓英;《电镀与环保》;20000531;第20卷(第3期);第31页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103528873A (zh) | 2014-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109900727B (zh) | 一种超低温弱电流控制金属材料ebsd样品制备方法 | |
| Yi et al. | Development and characterization of multilayered Cr–C/aC: Cr film on 316L stainless steel as bipolar plates for proton exchange membrane fuel cells | |
| Li et al. | Creating ionic channels in single-ion conducting solid polymer electrolyte by manipulating phase separation structure | |
| CN102230204A (zh) | 一种超声波和微弧氧化组合制备铝氧化膜的方法 | |
| CN104028771B (zh) | 一种制备铜钨合金粉末的方法 | |
| CN101393947B (zh) | 航天飞行器太阳能电池帆板互连片用钼箔镀银工艺和装置 | |
| CN103528873B (zh) | 自力式高压电触头材料尾部铬青铜金相试样的抛光方法 | |
| CN102703937A (zh) | 一种涂层导体用不锈钢基带的抛光工艺 | |
| CN102965652B (zh) | 一种不锈钢板表面发黑处理工艺 | |
| CN104028781A (zh) | 一种制备铜钼合金粉末的方法 | |
| CN108660504A (zh) | 一种用于非晶合金的抛光液及非晶合金的抛光方法 | |
| Han et al. | Electrochemical performance of aluminum anodes with different grain sizes for Al-air batteries | |
| CN110534798A (zh) | 一种石榴石型固体电解质的改良方法 | |
| Gupta et al. | Electrochemical performance of plasma sprayed metal supported planar solid oxide fuel cells | |
| CN103436947A (zh) | 涂层导体Ni-5at.%W合金基带的电化学抛光方法 | |
| Fonseca et al. | Temperature and bias effects on sputtered ceria diffusion barriers for solid oxide fuel cells | |
| CN103170689B (zh) | 一种制备δ型硬质合金微细铣刀的装置 | |
| CN106637377B (zh) | 镍基合金电解抛光液及其抛光方法 | |
| CN110289419A (zh) | 一种可耐腐蚀的金属锂负极集流体及其制备方法、用途 | |
| CN113963906A (zh) | 一种环保型气体绝缘变压器及铜材表面镀银以提高与环保气体相容性的方法 | |
| CN105241694B (zh) | 一种铅铋合金的金相制样方法 | |
| CN114152638A (zh) | 一种MoNb靶材EBSD检测的制样方法 | |
| CN104846426A (zh) | 一种Nb-Si系材料显微组织腐蚀剂及电解腐蚀方法 | |
| Wang et al. | Characterization of ZrO 2 ceramic coatings on ZrH 1.8 prepared in different electrolytes by micro-arc oxidation | |
| Lu et al. | Development and Performance of the First Nb3Sn Thin-Film Cavity via Bronze Process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |