CN106048289B - 一种粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺 - Google Patents

一种粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，包括如下步骤：(1)按比例将银氧化镉成分置于中频感应熔炼炉中进行熔炼后铸锭；(2)将铸锭经车削清理表面后加热挤压成银镉合金线材，拉丝，切断成线段；(3)将线段装入内氧化炉在氧气气氛下进行氧化，氧化过程中先进行低温氧化阶段，然后进入高温氧化阶段；(4)将经氧化出炉后的线段进行清洗抛光，烘干后压制成圆锭，圆锭在空气炉中加热挤压成线材；(5)线材经过拉丝，退火处理，得到线材成品。通过在氧化过程中，采用低温结合高温氧化工艺阶段，通过粗细氧化物颗粒的配合混合，解决了氧化物颗粒过细造成的材料延展性不足，提升材料综合应用水平。

Description

一种粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺
技术领域
本发明涉及电触头材料制造技术领域，更具体地说，涉及一种粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺。
背景技术
现有技术中银氧化镉合金材料采用恒定温度和氧化压力，在规定的氧化时间下，形成单一粒度组成的银氧化物，且颗粒度在1-2微米的氧化物体积分数超过95％。该氧化物颗粒较细使得材料电阻率偏高且硬度高，延伸率低，材料抗转移性能不如粗颗粒氧化物，且加工镦制过程中容易开裂。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电阻率较低且加工性能优良的银氧化镉材料，具体为一种粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，解决了氧化物颗粒过细造成的材料延展性不足，提升材料综合应用水平。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，包括如下步骤：
(1)按比例将银氧化镉成分置于中频感应熔炼炉中进行熔炼后铸锭；
(2)将步骤(1)得到的铸锭经车削清理表面后加热挤压成银镉合金线材，拉丝，切断成线段；
(3)将步骤(2)中的线段装入内氧化炉在氧气气氛下进行氧化，氧化过程中先进行低温氧化阶段，然后进入高温氧化阶段；
(4)将步骤(3)经氧化出炉后的线段进行清洗抛光，烘干后压制成圆锭，圆锭在空气炉中加热挤压成线材；
(5)将步骤(4)挤压出的线段经过拉丝，退火处理，得到成品。
本发明所述的粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，其中，步骤(1)中所述银氧化镉成分中各元素质量分数百分比为：银82％-92％，镉8.75％-17.54％，铟0.005％-3％，锡0.005％-0.01％，锑0.01％-1％，碲0.01％-1％，镍0.01％-0.5％，铜0.1％-1％。
本发明所述的粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，其中，步骤(2)中所述加热挤压在温度为700-800℃下挤压成银镉合金线材，拉丝至2.0mm，切断成1-5cm线段。
本发明所述的粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，其中，步骤(2)中所述加热挤压在温度为750℃
本发明所述的粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，其中，步骤(3)中所述氧化过程中氧气压力为0.1-1.0mpa；所述低温氧化阶段的条件为600-750℃保温1-5小时；所述高温氧化阶段的条件为750-890℃保温10-25小时。
本发明所述的粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，其中，步骤(4)中所述圆锭在空气炉中加热至800-900℃保温1小时后进行挤压，挤压比100:8。
本发明所述的粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，其中，步骤(4)中所述圆锭在空气炉中加热至850℃保温1小时后进行挤压。
实施本发明的粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，具有以下有益效果：
通过在氧化过程中，采用低温氧化工艺阶段结合高温氧化工艺阶段，使合金在低温氧化工艺阶段会形成较细氧化物颗粒，在高温氧化工艺阶段形成粗氧化物颗粒，通过粗细氧化物颗粒的配合混合，解决了氧化物颗粒过细造成的材料延展性不足，提升材料综合应用水平；尤其通过低温氧化工艺阶段结合高温氧化工艺阶段的温度以及保温时间的差异，形成粗细不同氧化物颗粒的比例也不相同，经研究发现，在该氧化压力、温度、保温时间条件下，该银氧化镉材料性能最佳。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是采用旧工艺生产的银氧化镉合金材料的金相显微结构示意图；
图2是采用本发明工艺生产的银氧化镉合金材料的金相显微结构示意图。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如除了特别说明，均为本领域的常规方法。
一种粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，包括如下步骤：
(1)按比例将银氧化镉成分置于中频感应熔炼炉中进行熔炼后铸锭；其中，步骤(1)中所述银氧化镉成分中各元素质量分数百分比为：银82％-92％，镉8.75％-17.54％，铟0.005％-3％，锡0.005％-0.01％，锑0.01％-1％，碲0.01％-1％，镍0.01％-0.5％，铜0.1％-1％。
(2)将步骤(1)得到的铸锭经车削清理表面后加热至温度为700-800℃下挤压成银镉合金线材，拉丝至2.0mm，切断成1-5cm线段。优选地，加热温度为750℃；
(3)将步骤(2)中的线段装入内氧化炉进行氧化，氧化过程中先进行低温氧化阶段，然后进入高温氧化阶段；所述氧化过程中氧气压力为0.1-1.0mpa；所述低温氧化阶段的条件为600-750℃保温1-5小时；所述高温氧化阶段的条件为750-890℃保温10-25小时。
银的熔点是961℃，镉的熔点是321℃，两者形成合金后，在氧气气氛下进行烧结，材料中的镉被氧化成氧化镉，从而形成银氧化镉合金内氧化材料。材料氧化物形成过程中，在氧化压力一定的前提下，温度越高，氧化物颗粒越粗；温度越低，氧化物越细；通过低温氧化工艺阶段结合高温氧化工艺阶段的温度以及保温时间的差异，形成粗细不同氧化物颗粒的比例也不相同；解决了氧化物颗粒过细造成的材料延展性不足，提升材料综合应用水平；
(4)将步骤(3)经氧化出炉后的线段进行清洗抛光，烘干后压制成圆锭，圆锭在空气炉中加热至800-900℃保温1小时后进行挤压，挤压比100:8，加热温度为850℃；
(5)将步骤(4)挤压出的线段经过拉丝，退火处理，得到成品。
实施例1
一种银氧化镉合金材料的制作方法，包括如下步骤：
(1)按比例将银氧化镉成分置于中频感应熔炼炉中进行熔炼后铸锭；银氧化镉成分中各元素质量分数百分比：银90.295％，镉8％，铟1％，锡0.005％，锑0.1％，碲0.1％，镍0.4％,铜0.1％；
(2)铸锭经车削清理表面后加热到750摄氏度下挤压成银镉合金线材，拉丝至2.0mm，切断成1-5cm线段；
(3)将线材装入内氧化炉进行氧化，氧气压力：0.3mpa，700摄氏度保温5小时，高温段：880摄氏度保温18小时；
(4)线材氧化出炉后进行清洗抛光，烘干后压制成圆锭，圆锭在空气炉中加热到850摄氏度保温1小时后进行挤压，挤压比100：8；
(5)挤压出的线材经过拉丝，退火处理，得到最终成品。
实施例2
一种银氧化镉合金材料的制作方法，包括如下步骤：
(1)按比例将银氧化镉成分置于中频感应熔炼炉中进行熔炼后铸锭；银氧化镉成分中各元素质量分数百分比：银88.295％，镉8％，铟3％，锡0.005％，锑0.1％，碲0.1％，镍0.2％,铜0.3％。
(2)铸锭经车削清理表面后加热到750摄氏度下挤压成银镉合金线材，拉丝至2.0mm，切断成1-5cm线段；
(3)将线材装入内氧化炉进行氧化，氧气压力：0.5mpa，650摄氏度保温3小时，高温段：800摄氏度保温22小时；
(4)线材氧化出炉后进行清洗抛光，烘干后压制成圆锭，圆锭在空气炉中加热到850摄氏度保温1小时后进行挤压，挤压比100：8；
(5)挤压出的线材经过拉丝，退火处理，得到成品。
实施例3
一种银氧化镉合金材料的制作方法，包括如下步骤：
(1)按比例将银氧化镉成分置于中频感应熔炼炉中进行熔炼后铸锭；银氧化镉成分中各元素质量分数百分比：银85.295％，镉13.9％，铟0.1％，锡0.005％，锑0.1％，碲0.1％，镍0.4％,铜0.1％。
(2)铸锭经车削清理表面后加热到750摄氏度下挤压成银镉合金线材，拉丝至2.0mm，切断成1-5cm线段；
(3)将线材装入内氧化炉进行氧化，氧气压力：0.3mpa，600摄氏度保温5小时，高温段：850摄氏度保温20小时；
(4)线材氧化出炉后进行清洗抛光，烘干后压制成圆锭，圆锭在空气炉中加热到850摄氏度保温1小时后进行挤压，挤压比100：8；
(5)挤压出的线材经过拉丝，退火处理，得到成品。
实施例4
一种银氧化镉合金材料的制作方法，包括如下步骤：
(1)按比例将银氧化镉成分置于中频感应熔炼炉中进行熔炼后铸锭；银氧化镉成分中各元素质量分数百分比：银82.195％，镉17％，铟0.1％，锡0.005％，锑0.1％，碲0.1％，镍0.4％,铜0.1％。
(2)铸锭经车削清理表面后加热到750摄氏度下挤压成银镉合金线材，拉丝至2.0mm，切断成1-5cm线段；
(3)将线材装入内氧化炉进行氧化，氧气压力：0.8mpa，650摄氏度保温1小时，高温段：890摄氏度保温15小时；
(4)线材氧化出炉后进行清洗抛光，烘干后压制成圆锭，圆锭在空气炉中加热到850摄氏度保温1小时后进行挤压，挤压比100：8；
(5)挤压出的线材经过拉丝，退火处理，得到成品。
下面，采用旧工艺生产的银氧化镉合金材料作为对比实施例(所述旧工艺与本发明工艺的区别在于在步骤(3)中并不设置高低温段氧化，而是采用常规的氧化方法)，对对比实施例以及实施例1-4制备得到的银氧化镉合金材料的性能进行检测：测试标准参照GB/T8633-2006铆钉型电触头用线材用技术条件，JB/T8985-1999电触头材料金相检验方法，检测结果见表1：
表1对对比实施例以及实施例1-4
制备得到的银氧化镉合金材料的性能测试结果
由图1-2所示，本发明制备的银氧化镉合金材料由混合比例恰当的粗细氧化物颗粒的配合混合。而图1采用传统方法制造的材料中氧化物颗粒过细；可见本发明的制备工艺能够通过粗细氧化物颗粒的配合混合，解决了氧化物颗粒过细造成的材料延展性不足，提升材料综合应用水平。
此外，由表1中电阻率、延展率、目测的镦制开裂比例、氧化物颗粒大小的性能参数所示，本发明制备得到的银氧化镉电触头材料相对于现有工艺制备得到的银氧化镉电触头材料而言，其延展性能有较大的提高，而且电阻率较低、并没有出现镦制开裂现象。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按比例将银氧化镉成分置于中频感应熔炼炉中进行熔炼后铸锭；
（2）将步骤（1）得到的铸锭经车削清理表面后加热挤压成银镉合金线材，拉丝，切断成线段；
（3）将步骤（2）中的线段装入内氧化炉在氧气气氛下进行氧化，氧化过程中先进行低温氧化阶段，然后进入高温氧化阶段；
（4）将步骤（3）经氧化出炉后的线段进行清洗抛光，烘干后压制成圆锭，圆锭在空气炉中加热挤压成线材；
（5）将步骤（4）挤压出的线材经过拉丝，退火处理，得到成品;
步骤（1）中所述银氧化镉成分中各元素质量分数百分比为：银82%-92%，镉8.75%-17.54%，铟0.005%-3%，锡0.005%-0.01%，锑0.01%-1%，碲0.01%-1%，镍0.01%-0.5%，铜0.1%-1%;
步骤（3）中所述氧化过程中氧气压力为0.1-1.0mpa；所述低温氧化阶段的条件为600-750℃保温1-5小时；所述高温氧化阶段的条件为750-890℃保温10-25小时。
2.根据权利要求1所述的粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，其特征在于，步骤（2）中所述加热挤压在温度为700-800℃下挤压成银镉合金线材，拉丝至2.0mm，切断成1-5cm线段。
3.根据权利要求2所述的粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，其特征在于，步骤（2）中所述加热挤压在温度为750℃。
4.根据权利要求1所述的粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，其特征在于，步骤（4）中所述圆锭在空气炉中加热至800-900℃保温1小时后进行挤压，挤压比100:8。
5.根据权利要求4所述的粗细颗粒搭配内氧化法银氧化镉制作工艺，其特征在于，步骤（4）中所述圆锭在空气炉中加热至850℃保温1小时后进行挤压。
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