CN111206163B - 一种高Te含量CuCr触头的制备方法 - Google Patents

一种高Te含量CuCr触头的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111206163B
CN111206163B CN202010025989.7A CN202010025989A CN111206163B CN 111206163 B CN111206163 B CN 111206163B CN 202010025989 A CN202010025989 A CN 202010025989A CN 111206163 B CN111206163 B CN 111206163B
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
casting
cucr
crucible
block
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
Application number
CN202010025989.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111206163A (zh
Inventor
张石松
王小军
刘凯
李鹏
杨斌
师晓云
贺德永
赵俊
王文斌
李刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi Sirui Advanced Materials Co Ltd
Original Assignee
Shaanxi Sirui Advanced Materials Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi Sirui Advanced Materials Co Ltd filed Critical Shaanxi Sirui Advanced Materials Co Ltd
Priority to CN202010025989.7A priority Critical patent/CN111206163B/zh
Publication of CN111206163A publication Critical patent/CN111206163A/zh
Priority to PCT/CN2020/118462 priority patent/WO2021139245A1/zh
Priority to JP2022517470A priority patent/JP7434534B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of CN111206163B publication Critical patent/CN111206163B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021Composite material
    • H01H1/025Composite material having copper as the basic material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Contacts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高Te含量CuCr触头的制备方法,主要包括以下步骤:S1配制选取CuCr(25~50)合金块、Cu块、CuTe(10‑50)合金块待用;S2配比完成的CuCr(25~50)合金块、Cu块装入坩埚中,将CuTe(10~50)合金块放入二次加料装置中,随后开启真空系统;S3梯度加热到Cu块开始熔化,关闭真空系统,充入氩气;S4观察CuCr(25~50)合金块、Cu块完全熔化,搅拌均匀后将CuTe(10~50)合金块投入合金熔液中;S5使合金熔液流至坩埚口,提升坩埚口温度;S6浇铸使合金熔液流入到水冷铜模中;S7按照图纸要求进行机械加工。本发明工艺采用中间合金块方式加入,降低了熔炼温度,保证了Te加入的均匀性和收得率,同时减少坩埚冲刷、减少金相中夹杂。

Description

一种高Te含量CuCr触头的制备方法
技术领域
本发明涉及合金制备技术领域,具体是涉及一种高Te含量CuCr触头的制备方法。
背景技术
众所周知,真空断路器在电力系统中承担着关合、承载和开断正常回路条件下的电流,并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的角色,作为灭弧室中的核心元器件,触头在其中扮演重要角色,而真空灭弧室对触头材料的要求十分苛刻;特别是在未来国家电网对中高压真空开关管要求必须是小型化、免维护、长寿命、全寿命,这使得触头材料的性能要求更高。
现有工艺(真空熔铸、熔渗、电弧熔炼、粉末冶金)生产的CuCr触头在实际应用中仍会出现因为截流值过高造成开断失败、或者触头熔焊无法断开等情况。
虽然在现有真空感应熔炼的基础上,通过添加金属Te,形成脆性相,提高了触头的抗熔焊性,降低截流值,但是由于Te的沸点低,熔炼过程极易挥发,因此其收得率极低,加之现有工艺Te加入量≤0.3%,并不能完全发挥金属Te的作用,并且Te的加入使得坩埚脱落加速,造成触头材料金相夹杂、坩埚寿命缩短,增加了生产成本;因此,现需要一种新型高Te含量的CuCr触头制备方法来解决上述问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种高Te含量CuCr触头的制备方法。
本发明的技术方案是:一种高Te含量CuCr触头的制备方法,主要包括以下步骤:
S1配料,配制选取CuCr合金块、Cu块、CuTe合金块待用,其中,所述CuCr合金块中的Cr含量占25-50%,CuTe合金块中的Te含量占10-50%;
S2装炉:采用适合的陶瓷坩埚,将配比完成的CuCr合金块、Cu块装入坩埚中,将CuTe合金块放入二次加料装置中,随后开启真空系统;
S3感应加热:当真空抽至10-1级,进行梯度加热,等到坩埚中Cu块开始熔化,关闭真空系统,充入氩气,随后功率升至45~55KW;
S4加入CuTe合金:观察到CuCr合金块、Cu块完全熔化,搅拌均匀后采用二次加料的方式将CuTe合金块投入合金熔液中,保温2~5min;
S5坩埚口预热:缓慢使合金熔液流至坩埚口,提升坩埚口温度,保持0.5min;
S6浇铸:浇铸使合金熔液流入到水冷铜模中;
S7机械加工:按照图纸要求进行机械加工。
本发明工艺Cr和Te采用中间合金CuCr合金块和CuTe合金块方式加入,降低了熔炼温度,保证了Te加入的均匀性和收得率,同时减少坩埚冲刷、减少金相中夹杂;并且采用二次加料的方式将CuTe合金块投入合金熔液中,保温2~5min,缩短了Te在熔液中的停留时间,减少了Te的挥发;同时,本发明工艺所制备的CuCr触头,可以制备出Te含量为0.3~1%的合金触头,能够有效降低触头的抗拉强度和截流值。
进一步地,所述步骤S1中,CuCr合金块、Cu块、CuTe合金块配比至成Cr含量25~40%、Te加入量0.3~1%。采用中间合金CuCr合金块和CuTe块方式加入,降低了熔炼温度,保证了Te加入的均匀性和收得率,同时减少坩埚冲刷、减少金相中夹杂,并且使Te加入量控制在0.3~1%可以有效的降低触头的抗拉强度等。
进一步地,所述步骤S3中氩气充入-0.03~-0.08Mpa。在感应加热中充入-0.03~-0.08Mpa的氩气,可以降低了设备真空度,减轻Te的挥发,提高Te的收得率。
进一步地,所述步骤S3中梯度加热具体为:当真空抽至10-1级,按照10KW、20KW、30KW、40KW的方式进行梯度加热,在前面每阶段保持3~5min,最后保持在40KW。采用梯度加热的方式,能够提高减少真空感应熔炼过程中对于设备的损伤,同时有利于原材料中提起气体的释放,提高材料的纯净度。
进一步地,所述步骤S4中Te的加入比例0.3~1%。通过二次加料的方式,可以降低Te在熔炼过程中的挥发,保证其较高的收得率,进而保证制备触头合金中Te的含量值,Te加入量控制在0.3~1%可以有效的降低触头的抗拉强度和截留值。
进一步地,所述步骤S6中浇铸方法具体为:按照先慢、后快、再慢的浇铸方式。采用先慢、后快、再慢的浇铸方法进行浇铸时,不会产生浇注速度过慢造成浇不足或浇铸过快出现冷隔的情况。
更进一步地,所述浇铸具体步骤为:
1)首先浇铸熔液总量的5%,浇铸速度控制在8±0.5kg/min;
2)然后浇铸熔液总量的70%,并提高浇铸速度使其控制在18±0.5kg/min;其中,在浇铸中喷洒占浇铸熔液总量0.2~0.4%的CuTe合金粉末;
3)最后浇铸熔液总量的25%,并降低浇铸速度使其控制在8±0.5kg/min。
采用上述浇铸方法进行浇铸时,通过对浇铸熔液在其不同总量时进行不同速率的浇铸控制,使其不会产生浇注速度过慢造成浇不足或浇铸过快出现冷隔、击穿模具的情况,并且在步骤2)中添加浇铸熔液总量0.2~0.4%的CuTe合金粉末,可以进一步提高Te的收得率以及防止出现浇铸冷隔情况而降低触头的性能,从而有效提高触头合金的工作性能。
进一步地,所述坩埚口预热方法:合金熔液流至坩埚口之前,对坩埚口喷洒碲化钠溶液,并通过红外脉冲辐照预热至其坩埚口表面78~90℃,随后使合金熔液以5±0.5kg/min速度流至坩埚口,并提升坩埚口温度使其高于合金溶液温度,保持0.5min;其中,所述红外脉冲辐照的照射距离为8~10cm。通过红外脉冲辐照装置进行辐照预热,可以有效快速地将碲化钠溶液中的碲化钠附着在坩埚口表面,并且不会造成碲元素的挥发,通过控制流速在5±0.5kg/min速度流至坩埚口,预热坩埚口防止熔液粘稠,引起后续浇铸不顺畅。
更进一步地,所述碲化钠溶液的质量浓度为1.5~1.8%。采用质量浓度在1.5~1.8%的碲化钠溶液,其质量浓度根据上述梯度加热各阶段加热时间决定,加热时间保持越长所使用碲化钠质量浓度越高,加热时间保持越短所使用碲化钠质量浓度越低,通过红外脉冲辐照将其附着在坩埚口表面,并通过熔液缓慢流过对Te元素的补偿,保证Te的含量。
本发明的有益效果是:
(1)本发明工艺Cr和Te采用中间合金CuCr合金块和CuTe块方式加入,降低了熔炼温度,保证了Te加入的均匀性和收得率,同时减少坩埚冲刷、减少金相中夹杂。
(2)本发明工艺采用二次加料的方式将CuTe合金块投入合金熔液中,保温2~5min,缩短了Te在熔液中的停留时间,减少了Te的挥发。
(3)本发明工艺所制备的CuCr触头,可以制备出Te含量为0.3~1%的合金触头,能够有效降低触头的抗拉强度和截流值。
(4)本发明工艺通过对浇铸熔液在其不同总量时进行不同速率的浇铸控制,使其不会产生浇注速度过慢造成浇不足或浇铸过快出现冷隔的情况,从而有效提高触头合金的工作性能等。
(5)本发明工艺通过红外脉冲辐照装置对坩埚口进行辐照预热,可以有效快速地将碲化钠溶液中的碲化钠附着在坩埚口表面,并通过控制流速流至坩埚口,防止熔液粘稠引起后续浇铸不顺畅。
具体实施方式
实施例1
一种高Te含量CuCr触头的制备方法,主要包括以下步骤:
S1配料,CuCr合金块、Cu块、CuTe合金块配比至成Cr含量25%、Te加入量0.3%待用;采用中间合金CuCr合金块和CuTe块方式加入,降低了熔炼温度,保证了Te加入的均匀性和收得率,同时减少坩埚冲刷、减少金相中夹杂,并且使Te加入量控制在0.3~1%可以有效的降低触头的抗拉强度等;
S2装炉:采用适合的陶瓷坩埚,将配比完成的CuCr合金块、Cu块装入坩埚中,将CuTe合金块放入二次加料装置中,随后开启真空系统;
S3感应加热:当真空抽至10-1级,进行梯度加热,等到坩埚中Cu块开始熔化,关闭真空系统,充入氩气-0.06Mpa,随后功率升至45KW;其中,所述梯度加热具体为:当真空抽至10-1级,按照10KW、20KW、30KW、40KW的方式进行梯度加热,在前面每阶段保持4min,最后保持在40KW。采用梯度加热的方式,能够提高减少真空感应熔炼过程中对于设备的损伤,同时有利于原材料中提起气体的释放,提高材料的纯净度;在感应加热中充入-0.06Mpa的氩气,可以降低了设备真空度,减轻Te的挥发,提高Te的收得率;
S4加入CuTe合金:观察到CuCr合金块、Cu块完全熔化,搅拌均匀后采用二次加料的方式将CuTe合金块投入合金熔液中,保温4min;通过二次加料的方式,可以降低Te在熔炼过程中的挥发,保证其较高的收得率,进而保证制备触头合金中Te的含量值,Te加入量的控制可以有效的降低触头的抗拉强度和截留值;
S5坩埚口预热:缓慢使合金熔液流至坩埚口,提升坩埚口温度,保持0.5min;
S6浇铸:按照先慢、后快、再慢的浇铸方式使合金熔液流入到水冷铜模中;采用先慢、后快、再慢的浇铸方法进行浇铸时,不会产生浇注速度过慢造成浇不足或浇铸过快出现冷隔的情况;
S7机械加工:按照图纸要求进行机械加工。本发明工艺Cr和Te采用中间合金CuCr合金块和CuTe块方式加入,降低了熔炼温度,保证了Te加入的均匀性和收得率,同时减少坩埚冲刷、减少金相中夹杂;并且采用二次加料的方式将CuTe合金块投入合金熔液中,保温4min,缩短了Te在熔液中的停留时间,减少了Te的挥发;同时,本发明工艺所制备的CuCr触头,可以制备出Te含量为0.3%的合金触头,能够有效降低触头的抗拉强度和截流值。
实施例2
一种高Te含量CuCr触头的制备方法,主要包括以下步骤:
S1配料,CuCr合金块、Cu块、CuTe合金块配比至成Cr含量25%、Te加入量0.6%待用;采用中间合金CuCr合金块和CuTe块方式加入,降低了熔炼温度,保证了Te加入的均匀性和收得率,同时减少坩埚冲刷、减少金相中夹杂,并且使Te加入量控制在0.3~1%可以有效的降低触头的抗拉强度等;
S2装炉:采用适合的陶瓷坩埚,将配比完成的CuCr合金块、Cu块装入坩埚中,将CuTe合金块放入二次加料装置中,随后开启真空系统;
S3感应加热:当真空抽至10-1级,进行梯度加热,等到坩埚中Cu块开始熔化,关闭真空系统,充入氩气-0.06Mpa,随后功率升至50KW;其中,所述梯度加热具体为:当真空抽至10-1级,按照10KW、20KW、30KW、40KW的方式进行梯度加热,在前面每阶段保持4min,最后保持在40KW。采用梯度加热的方式,能够提高减少真空感应熔炼过程中对于设备的损伤,同时有利于原材料中提起气体的释放,提高材料的纯净度;在感应加热中充入-0.06Mpa的氩气,可以降低了设备真空度,减轻Te的挥发,提高Te的收得率;
S4加入CuTe合金:观察到CuCr合金块、Cu块完全熔化,搅拌均匀后采用二次加料的方式将CuTe合金块投入合金熔液中,保温4min;通过二次加料的方式,可以降低Te在熔炼过程中的挥发,保证其较高的收得率,进而保证制备触头合金中Te的含量值,Te加入量的控制可以有效的降低触头的抗拉强度和截留值;
S5坩埚口预热:缓慢使合金熔液流至坩埚口,提升坩埚口温度,保持0.5min;
S6浇铸:按照先慢、后快、再慢的浇铸方式使合金熔液流入到水冷铜模中;采用先慢、后快、再慢的浇铸方法进行浇铸时,不会产生浇注速度过慢造成浇不足或浇铸过快出现冷隔的情况;
S7机械加工:按照图纸要求进行机械加工。本发明工艺Cr和Te采用中间合金CuCr合金块和CuTe块方式加入,降低了熔炼温度,保证了Te加入的均匀性和收得率,同时减少坩埚冲刷、减少金相中夹杂;并且采用二次加料的方式将CuTe合金块投入合金熔液中,保温4min,缩短了Te在熔液中的停留时间,减少了Te的挥发;同时,本发明工艺所制备的CuCr触头,可以制备出Te含量为0.6%的合金触头,能够有效降低触头的抗拉强度和截流值。
实施例3
一种高Te含量CuCr触头的制备方法,主要包括以下步骤:
S1配料,CuCr合金块、Cu块、CuTe合金块配比至成Cr含量25%、Te加入量0.9%待用;采用中间合金CuCr合金块和CuTe块方式加入,降低了熔炼温度,保证了Te加入的均匀性和收得率,同时减少坩埚冲刷、减少金相中夹杂,并且使Te加入量控制在0.3~1%可以有效的降低触头的抗拉强度等;
S2装炉:采用适合的陶瓷坩埚,将配比完成的CuCr合金块、Cu块装入坩埚中,将CuTe合金块放入二次加料装置中,随后开启真空系统;
S3感应加热:当真空抽至10-1级,进行梯度加热,等到坩埚中Cu块开始熔化,关闭真空系统,充入氩气-0.06Mpa,随后功率升至55KW;其中,所述梯度加热具体为:当真空抽至10-1级,按照10KW、20KW、30KW、40KW的方式进行梯度加热,在前面每阶段保持4min,最后保持在40KW。采用梯度加热的方式,能够提高减少真空感应熔炼过程中对于设备的损伤,同时有利于原材料中提起气体的释放,提高材料的纯净度;在感应加热中充入-0.08Mpa的氩气,可以降低了设备真空度,减轻Te的挥发,提高Te的收得率;
S4加入CuTe合金:观察到CuCr合金块、Cu块完全熔化,搅拌均匀后采用二次加料的方式将CuTe合金块投入合金熔液中,保温4min;通过二次加料的方式,可以降低Te在熔炼过程中的挥发,保证其较高的收得率,进而保证制备触头合金中Te的含量值,Te加入量的控制可以有效的降低触头的抗拉强度和截流值;
S5坩埚口预热:缓慢使合金熔液流至坩埚口,提升坩埚口温度,保持0.5min;
S6浇铸:按照先慢、后快、再慢的浇铸方式使合金熔液流入到水冷铜模中;采用先慢、后快、再慢的浇铸方法进行浇铸时,不会产生浇注速度过慢造成浇不足或浇铸过快出现冷隔的情况;
S7机械加工:按照图纸要求进行机械加工。本发明工艺Cr和Te采用中间合金CuCr合金块和CuTe块方式加入,降低了熔炼温度,保证了Te加入的均匀性和收得率,同时减少坩埚冲刷、减少金相中夹杂;并且采用二次加料的方式将CuTe合金块投入合金熔液中,保温4min,缩短了Te在熔液中的停留时间,减少了Te的挥发;同时,本发明工艺所制备的CuCr触头,可以制备出Te含量为0.9%的合金触头,能够有效降低触头的抗拉强度和截流值。
实施例4
实施例4与实施例2基本相同,与其不同之处在于Cr配料含量的不同,S1配料,CuCr合金块、Cu块、CuTe合金块配比至成Cr含量30%、Te加入量0.6%待用。
实施例5
实施例5与实施例2基本相同,与其不同之处在于Cr配料含量的不同,S1配料,CuCr合金块、Cu块、CuTe合金块配比至成Cr含量40%、Te加入量0.6%待用。
实施例6
本实施例与实施例2基本相同,与其不同之处在于浇铸方法不同,所述浇铸具体步骤为:
1)首先浇铸熔液总量的5%,浇铸速度控制在8±0.5kg/min;
2)然后浇铸熔液总量的70%,并提高浇铸速度使其控制在18±0.5kg/min;其中,在浇铸中喷洒占浇铸熔液总量0.3%的CuTe合金粉末;
3)最后浇铸熔液总量的25%,并降低浇铸速度使其控制在8±0.5kg/min。
采用上述浇铸方法进行浇铸时,通过对浇铸熔液在其不同总量时进行不同速率的浇铸控制,使其不会产生浇注速度过慢造成浇不足或浇铸过快出现冷隔的情况,并且在步骤2)中添加浇铸熔液总量0.3%的CuTe合金粉末,可以进一步提高Te的收得率以及防止出现浇铸冷隔情况而降低触头的性能,从而有效提高触头合金的工作性能。
实施例7
本实施例与实施例2基本相同,与其不同之处在于坩埚口的预热方法不同,所述坩埚口预热方法:合金熔液流至坩埚口之前,对坩埚口喷洒碲化钠溶液,并通过红外脉冲辐照预热至其坩埚口表面86℃,随后使合金熔液以5±0.5kg/min速度流至坩埚口,并提升坩埚口温度使其高于合金溶液温度,保持0.5min;其中,所述红外脉冲辐照的照射距离为9cm。通过红外脉冲辐照装置进行辐照预热,可以有效快速地将碲化钠溶液中的碲化钠附着在坩埚口表面,并且不会造成碲元素的挥发,通过控制流速在5±0.5kg/min速度流至坩埚口,预热坩埚口防止熔液粘稠,引起后续浇铸不顺畅。
其中,所述碲化钠溶液的质量浓度为1.5~1.8%。采用质量浓度在1.7%的碲化钠溶液,其质量浓度根据上述梯度加热各阶段加热时间决定,加热时间保持越长所使用碲化钠质量浓度越高,加热时间保持越短所使用碲化钠质量浓度越低,通过红外脉冲辐照将其附着在坩埚口表面,并通过熔液缓慢流过对Te元素的补偿以保证Te的含量。
实验例
对实施例1~7所制备的CuCr触头进行相关性能测试,分别对其抗拉强度、电导率、密度、硬度进行如下测试:
1)抗拉强度测试
选取各实施例制备CuCr触头作为试样,参照GB228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》,在WDW-1电子万能试验机上进行拉伸试验,试验结果如下表1所示:
表1:CuCr触头抗拉强度试验测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
抗拉强度/MPa ≤190 ≤160 ≤130 ≤195 ≤230 ≤145 ≤140
2)电导率测试
选取各实施例制备CuCr触头作为试样,使用FD系列金属材料电导率测试仪对各个试样进行电导率测试,结果如下表2所示:
表2:CuCr触头电导率试验测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
电导率/Ms/m 29-33.5 29-33 29.5-33 27-31 21-23 29.3-33.4 29.5-33.5
3)密度测试
选取各实施例制备CuCr触头作为试样,使用金属材料大量程密度测试仪ET-1KG进行各试样金属密度测试,结果如下表3所示:
表3:CuCr触头密度试验测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
密度g/cm3 8.37-8.4 8.35-8.41 8.36-8.4 8.23-8.31 8.05-8.2 8.34-8.4 8.35-8.4
4)硬度测试
选取各实施例制备CuCr触头作为试样,参照《GB∕T 231.1-2018 金属材料 布氏硬度试验》对各试验进行试验,试验结果如下表4所示:
表4:CuCr硬度强度试验测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
硬度HB 75-90 73-89 70-85 80-97 90-105 73-87 70-85
实验结论:
(1)对比实施例1~3,在相同的工艺方法下,对比了不同Te含量对所制备的CuCr触头在各项性能的影响,从上表可以看出其之间有着一定得差别,但整体综合性能来看其影响差别较小,可见,Te含量越高,则抗拉强度越低、其电导率、密度影响不大,硬度略有下降,硬度的下降对于触头服役过程的弹跳现象的减轻是有利的。
(2)对比实施例2、4、5,在相同的工艺方法下,不同Cr含量对所制备的CuCr触头在各项性能上有着一定得差别,从上表可以看出其之间有着一定得差别,可见,Cr含量越高,则抗拉强度越高,其硬度越高、电导率越低。
(3)对比实施例6和2,其采用的浇铸方法不同,实施例2中缺少了实施例6的浇铸方法,由于实施例2与实施例6相比其Te收得率略低,致使实施例6制备工艺更靠近于预配设Te的含量值,所以硬度略低于实施例2,硬度的下降对于触头服役过程的弹跳现象的减轻是有利的。且由于Te含量的相对升高致使实施例2的抗拉强度高于实施例6,由于CuCr触头在实际应用中会出现截流值过高造成开断失败、触头熔焊无法断开等情况,需要通过添加Te将其形成脆性相,提高触头的抗熔焊性,降低截流值和抗拉强度,因此,综合各项性能实施例6所制备的CuCr触头性能更为出色。
(4)对比实施例7和2,其坩埚口预热处理方法不同,由于实施例2中缺少了实施例7的坩埚口处理方法,由于实施例2与实施例7相比其Te收得率略低,致使实施例7制备工艺更靠近于预配设Te的含量值,所以硬度略低于实施例2,硬度的下降对于触头服役过程的弹跳现象的减轻是有利的。且由于Te含量的相对升高致使实施例2的抗拉强度高于实施例7,与(3)所述原理相同,所制备触头需要提高其的抗熔焊性,降低截留值和抗拉强度,以增强实际使用,因此,综合各项性能实施例7所制备的CuCr触头性能更为出色。
(5)对比实施例6和7,其分别采用了浇铸方法以及坩埚口预热处理方法进行增强处理,实施例7的各项性能略优于实施例6,可见,实施例7相对于实施例6的处理工艺,其Te收得率更好,致使实施例7制备工艺更靠近于预配设Te的含量值。

Claims (4)

1.一种高Te含量CuCr触头的制备方法,其特征在于,主要包括以下步骤:
S1配料,配制选取CuCr合金块、Cu块、CuTe合金块待用,其中,所述CuCr合金块中的Cr含量占25-50%,CuTe合金块中的Te含量占10-50%;
S2装炉:采用适合的陶瓷坩埚,将配比完成的CuCr合金块、Cu块装入坩埚中,将CuTe合金块放入二次加料装置中,随后开启真空系统;
S3感应加热:当真空抽至10-1级,进行梯度加热,等到坩埚中Cu块开始熔化,关闭真空系统,充入氩气,随后功率升至45~55KW;
S4加入CuTe合金:观察到CuCr合金块、Cu块完全熔化,搅拌均匀后采用二次加料的方式将CuTe合金块投入合金熔液中,保温2~5min;
S5坩埚口预热:缓慢使合金熔液流至坩埚口,提升坩埚口温度,保持0.5min;
S6浇铸:浇铸使合金熔液流入到水冷铜模中;
S7机械加工:按照图纸要求进行机械加工;
所述步骤S1中,CuCr合金块、Cu块、CuTe合金块配比制成Cr含量25~40%、Te加入量0.3~1%;
所述步骤S3中氩气充入-0.03~-0.08Mpa;
所述步骤S3中梯度加热具体为:当真空抽至10-1级,按照10KW、20KW、30KW、40KW的方式进行梯度加热,在前面每阶段保持3~5min,最后保持在40KW;
合金熔液流至坩埚口之前,对坩埚口喷洒碲化钠溶液,并通过红外脉冲辐照预热至其坩埚口表面78~90℃,随后使合金熔液以5±0.5kg/min速度流至坩埚口,并提升坩埚口温度使其高于合金溶液温度,保持0.5min;其中,所述红外脉冲辐照的照射距离为8~10cm;
所述步骤S6中浇铸方法具体为:按照先慢、后快、再慢的浇铸方式。
2.如权利要求1所述的一种高Te含量CuCr触头的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中Te的加入比例0.3~1%。
3.如权利要求1所述的一种高Te含量CuCr触头的制备方法,其特征在于,所述浇铸采用先慢、后快、再慢的方式使合金熔液流入到水冷铜模。
4.如权利要求1所述的一种高Te含量CuCr触头的制备方法,其特征在于,所述碲化钠溶液的质量浓度为1.5~1.8%。
CN202010025989.7A 2020-01-10 2020-01-10 一种高Te含量CuCr触头的制备方法 Active CN111206163B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010025989.7A CN111206163B (zh) 2020-01-10 2020-01-10 一种高Te含量CuCr触头的制备方法
PCT/CN2020/118462 WO2021139245A1 (zh) 2020-01-10 2020-09-28 一种高Te含量CuCr触头的制备方法
JP2022517470A JP7434534B2 (ja) 2020-01-10 2020-09-28 Te高含有量のCuCr接点の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010025989.7A CN111206163B (zh) 2020-01-10 2020-01-10 一种高Te含量CuCr触头的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111206163A CN111206163A (zh) 2020-05-29
CN111206163B true CN111206163B (zh) 2021-03-02

Family

ID=70780704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010025989.7A Active CN111206163B (zh) 2020-01-10 2020-01-10 一种高Te含量CuCr触头的制备方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7434534B2 (zh)
CN (1) CN111206163B (zh)
WO (1) WO2021139245A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111206163B (zh) * 2020-01-10 2021-03-02 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种高Te含量CuCr触头的制备方法
CN116083739B (zh) * 2022-12-08 2024-08-13 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种高纯低气环保型铜铬触头制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360246A (ja) * 1986-09-01 1988-03-16 Hitachi Ltd 真空遮断器の製造法
JP2000173415A (ja) * 1998-12-01 2000-06-23 Hitachi Ltd 電気接点及びその製造方法
CN1219898C (zh) * 2001-12-10 2005-09-21 北京有色金属研究总院 一种用于制备CuCr合金触头材料的合金粉末的制备方法
CN1266294C (zh) * 2004-05-14 2006-07-26 四川大学 抗电弧的铜碲铬多元合金材料
JP4979993B2 (ja) * 2006-06-16 2012-07-18 三菱電機株式会社 接点材料及びその製造方法
CN101488406B (zh) * 2008-10-30 2012-12-12 陕西斯瑞工业有限责任公司 采用真空熔铸法制备CuCr25ZrTe触头材料的方法
CN101709393A (zh) * 2009-10-29 2010-05-19 重庆理工大学 高性能低夹杂铜铬合金触头材料的制备方法
CN102286673B (zh) * 2011-08-29 2013-04-17 上海理工大学 一种CuCr25Me合金铸坯的制备方法
JP5506873B2 (ja) * 2012-08-22 2014-05-28 三菱電機株式会社 接点材料およびその製造方法
CN103706783B (zh) * 2013-10-15 2017-02-15 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种高抗熔焊性CuCr40Te触头材料及其制备方法
CN106086511B (zh) * 2016-08-10 2018-09-14 安徽晋源铜业有限公司 一种高性能铜导线及其制备方法
CN106350683A (zh) * 2016-08-31 2017-01-25 陕西斯瑞新材料股份有限公司 利用真空自耗电弧熔炼制备CuCr触头材料的方法
CN111206163B (zh) * 2020-01-10 2021-03-02 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种高Te含量CuCr触头的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021139245A1 (zh) 2021-07-15
JP2022548707A (ja) 2022-11-21
JP7434534B2 (ja) 2024-02-20
CN111206163A (zh) 2020-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021018203A1 (zh) 一种非真空下引连铸铜铁合金扁锭的生产工艺
CN111206163B (zh) 一种高Te含量CuCr触头的制备方法
CN111593207B (zh) 一种低成本细晶CuCr触头材料的制备方法
CN111621656B (zh) 一种采用电磁-超声悬浮熔炼制备CuCr-MgBi触头材料的方法
CN110551915B (zh) 一种铜铁中间合金及其制备方法
CN108531754A (zh) 一种高电导率铸造铝合金及其制备方法
CN115360035A (zh) 一种高抗熔焊性CuCr50Te触头材料的制备方法
KR20240038039A (ko) 고강도 전자기 차폐 구리 합금 및 그 제조방법
CN1264143A (zh) 真空开关铜铬系触头材料的制造方法
CN111218593B (zh) 一种快速溶解镁合金的制备方法
CN114645154B (zh) 一种高硬度铜合金的制备方法
CN117070854B (zh) 一种高钛精密合金及其真空感应熔炼工艺
CN111321361A (zh) 溅射靶材用铜铬镍硅合金背板的制作方法
CN113088719B (zh) 一种改善var钛合金一次锭底部质量的熔炼方法
CN116162828A (zh) 一种铝铁锰中间合金及其制备方法
CN112779431B (zh) 一种改善钯银铜溅散性的方法
CN112609104B (zh) 一种耐热铜合金的半连续金属铸造工艺及其应用
CN113755713A (zh) 一种三氧化二钇弥散强化铜合金的制备方法
CN109536774B (zh) 铜合金材料、制备方法及滑动轴承
CN101928839A (zh) 一种用于锰基合金钢电渣重熔的渣系及其使用方法
KR20200067472A (ko) 고강도 고전도도 동합금 및 그 제조방법
CN115354185B (zh) 一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法
CN105063417B (zh) 一种铜基无银触头及其制备方法
CN115948667B (zh) 一种钨纳米颗粒强化CuCr合金及其制备方法
CN117802378B (zh) 一种具有多尺度结构的钨铜复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant