CN105648371A - 一种新型铜基电触头材料加工工艺 - Google Patents

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张俊杰
黄鑫
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Abstract

本发明公开了一种新型铜基电触头材料加工工艺，其步骤包括：步骤一，将合金液温度控制在1500℃-1600℃，采用立模顶注法快速出炉浇注成试样（原始直径为50～100mm）；步骤二，将浇铸出的试样加热到1000-1100℃，在热挤压模具中进行热挤压，第一次挤压后试样的直径为10～20mm，第二次挤压后试样的直径为3～10mm；步骤三，再将经过步骤二的试样在温度为1000-1150℃下保温16-20h，然后进行水冷；步骤四将经过步骤三的试样在温度为500℃～900℃盐浴炉中保温5～30min；步骤五将经过步骤四的试样在直进式拉丝机上拉拔成直径为0.5~3mm的线材；步骤六：最后将经过步骤五的试样利用专用打头机打成触头。

Description

一种新型铜基电触头材料加工工艺
技术领域
本发明涉及一种铜基电触头材料加工工艺，进一步而言涉及镍作为次要成分的新型铜基电触头材料的加工工艺。
背景技术
目前电器行业所用的电触头大部分以银基材料为主，国内外应用较多的主要是Ag-C系列、Ag-Ni系列、Ag-MeO系列、Ag-WC系列。其中AgCdO是应用最广、产量最大的一种电触头材料。但是Ag为贵金属，成本较高，金属镉具有毒性，在材料制造和触头使用过程中易蒸发，造成污染。
为了节约贵金属材料，减少污染，采用多元少量合金化原理，以铜为基体，添加适量Ni、Mo、Co、稀土等合金元素，研发了《一种多元铜基电接触合金材料》（国家授权专利：ZL200610051267.9），该材料具有较高的导电和导热性、高化学稳定性、低而稳定的接触电阻、高抗熔焊性和高抗电弧侵蚀等优良性能，且基体材料为贱金属、不含有害元素。
但是由于铸态铜基合金组织粗大，存在枝晶偏析，其组织不均匀，硬度较高，容易发生脆裂，加工成触头困难，迄今为止，铜基电接触材料尚不能在国内实现规模化生产，产业化价值很小，说明在这一研究领域没有实质性的突破。因此针对开发出的新型铜基电触头材料的加工工艺研究，已经成为该研究领域的主要内容之一。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种既具有较高的导电和导热性、抗摩擦磨损性能又有较优的抗电弧侵袭能力、高抗熔焊性的新型铜基电触头材料加工工艺，使其易加工成触头，以克服现有工艺的不足。
本发明的技术方案：
一种新型铜基电触头材料加工工艺，其步骤包括：
步骤一，将合金液温度控制在1500℃-1600℃，采用立模顶注法快速出炉浇注成试样（原始直径为50～100mm）；
步骤二，将浇铸出的试样加热到1000-1100℃，在热挤压模具中进行热挤压，第一次挤压后试样的直径为10～20mm，第二次挤压后试样的直径为3～10mm；
步骤三，再将经过步骤二的试样在温度为1000-1150℃下保温16-20h，然后进行水冷；
步骤四将经过步骤三的试样在温度为500℃～900℃盐浴炉中保温5～30min；
步骤五，将经过步骤四的试样在直进式拉丝机上拉拔成直径为0.5~3mm的线材；
步骤六，最后将经过步骤五的试样利用专用打头机打成触头。
本发明的有益效果：经过以下步骤：铸造成型→热挤压成棒→固溶处理→均匀化热处理→拉拔成丝→打成触头（专用打头机）。与铸态试样相比（硬度为402HV），经过该处理后，制得的新型铜基电触头材料组织均匀，硬度适中（硬度为139.7HV），不易发生脆裂，易加工成触头。
具体实施方式
实施例：
将合金液温度控制在1500℃-1600℃，采用立模顶注法快速出炉浇注成试样（原始直径为50～100mm），并将试样上下各切除1~3㎝，克服浇铸缺陷，将浇铸出的试样加热到1000-1100℃，在热挤压模具中进行热挤压，第一次挤压后试样的直径为10～20mm，第二次挤压后试样的直径为3～10mm，再将经过步骤二的试样在温度为1000-1150℃下保温16-20h，然后进行水冷；将试样在温度为500℃～900℃盐浴炉中保温5～30min；将经过步骤四的试样在直进式拉丝机上拉拔成直径为0.5~3mm的线材，最后将经过步骤五的试样利用专用打头机打成触头，该触头应用到T90通用电磁继电器上在负载为10A、30VDC下，阻性达到105次，表现出较强的综合性能。

Claims (2)

1.一种新型铜基电触头材料加工工艺，其步骤包括：
步骤一，将合金液温度控制在1500℃-1600℃，采用立模顶注法快速出炉浇注成试样，直径为50～100mm；
步骤二，将浇铸出的试样加热到1000-1100℃，在热挤压模具中进行热挤压，第一次挤压后试样的直径为10～20mm，第二次挤压后试样的直径为3～10mm；
步骤三，再将经过步骤二的试样在温度为1000-1150℃下保温16-20h，然后进行水冷；
步骤四将经过步骤三的试样在温度为500℃～900℃盐浴炉中保温5～30min；
步骤五将经过步骤四的试样在直进式拉丝机上拉拔成直径为0.5~3mm的线材；
步骤六：最后将经过步骤五的试样利用专用打头机打成触头。
2.根据权利要求1所述的一种新型铜基电触头材料加工工艺，其特征在于：所述的合金液成分质量分数分别为：Ni为7～25％，Ti为1～15％，Co为1～6％，Mo为0.1～2％，稀土元素含量为0.002～0.2％，余量为铜及不可避免的杂质。
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