CN114807665B - 一种银铜锌合金带材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种银铜锌合金带材，按照重量百分比包括如下组分：Cu10‑11％，Zn 6.5‑7.8％，Ag＞80％，各组分重量之和为100％。所述银铜锌合金带材具有良好的浸润性能够通过焊接方式与铜基体结合，无磁性并能稳定传输电信号，而较高的硬度、优异的抗磨损性能更是保证了其在滑动接触的电信号传输元件中的应用。

Description

一种银铜锌合金带材
技术领域
本发明属于银合金材料领域，尤其涉及一种银铜锌合金带材。
背景技术
电信号传输元件通常采用铜基体表面镀银层获得，很多信号传输元件、辅助开关等都采用镀银处理，这是由于银导电性能良好，虽然银容易氧化，但氧化后也导电。如在紫铜表面镀银改善导电接触阻抗，增进信号传输。但是，电镀银方法存在诸多缺陷：(1)电镀银过程中需要以氢化物做为络合剂，氢化物是致癌物质，导致污染严重；(2)全方位镀银浪费银金属，成本高；(3)得到的银层硬度低、抗磨损能力差，限制了其在滑动接触的电信号传输元件中的应用。
现有的在铜基体表面制备银层的替代电镀银的方法，如，适用于电触头类的粉末冶金焊接法。该方法采用粉末冶金工艺制备银合金块，然后将其与铜基体进行焊接，该方法适用于开关类，具有良好的抗电流烧蚀性能，这种在接触位置焊接粉末冶金银合金方法，可以减少部分电镀银的应用。但是在动态接触工况下传送信号传输的元件领域，要求稳定的动态接触电阻，而粉末冶金银合金的方法由于具有较高的空隙、滑动接触电阻不稳定，限制该方法在动态接触元件领域的应用。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供一种银铜锌合金带材。所述银铜锌合金带材具有良好的浸润性能够通过焊接方式与铜基体结合，无磁性以满足电信号稳定传输，而较高的硬度、优异的抗磨损性能更是保证了其在滑动接触的电信号传输元件中的应用。
本发明具体技术方案如下
本发明提供了一种银铜锌合金带材，按照重量百分比包括如下组分：Cu 10-11％，Zn 6.5-7.8％，Ag＞80％，各组分重量之和为100％。
优选地，还包括Sb 0.2-0.5％。
优选地，按照重量百分比包括如下组分：Cu 10-11％，Zn 6.5-7.8％，Sb 0.2-0.5％，Fe＜0.3％，Ni＜0.05％，Co＜0.05％，余量为Ag。
本发明中各组分作用为：
(1)Ag：限定Ag的重量百分比＞80％，较高的银含量，可以保证高温氧化时，氧化物保持低电阻效应，能够满足信号稳定传输的性能要求；
(2)Cu：限定Cu的重量百分比在10-11％范围内，既可以保证银铜锌合金的信号传输性能，又能够兼具较高的硬度；Cu含量低于该范围，硬度相对偏低，抗磨损性能达不到要求；Cu含量高于该范围，则电阻较大，影响信号传输效果；
(3)Zn：限定Zn元素重量百分比在6.5-7.8％范围内，有利于提高本发明所述合金材料与铜基体间焊合性能；可以界面熔化时，将银铜锌合金和铜基体焊合；
(4)Sb：在Ag-Cu-Zn合金体系中加入0.2-0.5％的Sb能够在不影响信号传输的同时，进一步提高合金硬度；
(5)Fe、Ni、Co：进一步将合金体系中具有磁性的杂质元素Fe、Ni、Co的含量控制在较低的范围，保证合金无磁性，电信号传输不会被干扰。
优选地，所述制备工艺包括如下步骤：按照各组分的重量百分比将金属原料真空熔炼、浇铸制成铸锭，将铸锭轧制成带材，再经强化处理得到。
优选地，所述强化处理为析出强化。本发明所述银铜锌合金经析出强化可以析出较多的具有较高硬度的第二相，有利于提高银铜锌合金的硬度；因此，为了得到更高硬度优选析出强化。
优选地，所述析出强化温度为170-230℃，保温时间为8-10h。
利用析出强化工艺对带材进行处理时，特定含量的Cu保证了银铜合金的析出成分比例，合金体系中少量的Sb能够协同析出，进一步提高合金的硬度，得到的银铜锌合金带材硬度高达170Hv以上。
优选地，所述强化温度为280-300℃，保温时间为8-30min，冷却方式为水冷。
优选地，所述轧制包括冷轧、热轧、精轧。
优选地，所述银铜锌合金带材的厚度为0.07-0.1mm。
与现有技术相比，本发明有益效果为：
本发明提供了一种银铜锌合金带材，具有稳定的电信号传输性能和良好的焊接性能，在滑动接触的电信号传输元件中应用时能够在信号传输元件的工作位置进行焊接，满足信号传输的要求；同时还兼具较高的硬度、优异的耐磨性，相对滑动摩擦引起的磨损不影响电信号传输的的可靠性与稳定性。
附图说明
图1为实施例1银铜锌合金带材滑动接触电信号传输稳定性能测试结果，其中，曲线(1)对应的固定电流为9A；曲线(2)对应的固定电流为10A。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本发明的范围。
实施例1
一种银铜锌合金带材，按照重量百分比包括如下组分：Cu 11％，Zn 7％，Sb0.3％，Fe＜0.3％，Ni＜0.05％，Co＜0.05％，余量为Ag。
按照上述重量百分比，以纯金属锭(纯度99.99％及以上)作为金属原料，经真空熔炼、浇铸制成铸锭，将铸锭轧制成带材，再经析出强化处理得到。具体工艺如下：
(1)将银锭、铜锭、锌锭以及锑锭按配比放入真空熔炉内，在真空条件下加热熔化，脱气后，浇铸制成铸锭；
(2)将铸锭经过热轧、冷轧、精轧成厚度为0.08mm的带材；
(3)将带材于210℃，保温8.5h进行析出强化处理；为避免合金氧化，在真空炉中进行。
实施例2
一种银铜锌合金带材，按照重量百分比包括如下组分：Cu 10％，Zn 6.5％，Sb0.4％，Fe＜0.3％，Ni＜0.05％，Co＜0.05％，余量为Ag。
按照上述重量百分比，以纯金属锭(纯度99.99％及以上)作为金属原料，经真空熔炼、浇铸制成铸锭，将铸锭轧制成带材，再经析出强化处理得到。具体工艺如下：
(1)将银锭、铜锭、锌锭以及锑锭按配比放入真空熔炉内，在真空条件下加热熔化，脱气后，浇铸制成铸锭；
(2)将铸锭经过热轧、冷轧、精轧成厚度为0.08mm的带材；
(3)将带材于180℃，保温9.5h进行析出强化处理；为避免合金氧化，在真空炉中进行。
实施例3
一种银铜锌合金带材，其组成与实施例1相同。
按照上述重量百分比，以纯金属锭(纯度99.99％及以上)作为金属原料，经真空熔炼、浇铸制成铸锭，将铸锭轧制成带材，再经强化处理得到银铜锌合金带材，具体工艺如下：
(1)将银锭、铜锭、锌锭以及锑锭按配比放入真空熔炉内，在真空条件下加热熔化，脱气后，浇铸制成铸锭；
(2)将铸锭经过热轧、冷轧、精轧成厚度为0.08mm的带材；
(3)将带材于285℃，保温10min进行强化处理；为避免合金氧化，在真空炉中进行。
实施例4
一种银铜锌合金带材，按照重量百分比包括如下组分：Cu 11％，Zn 7％，Fe＜0.3％，Ni＜0.05％，Co＜0.05％，余量为Ag。
其制备方法与实施例1相同。
对比例1
一种银铜锌合金带材，按照重量百分比包括如下组分：Cu 9％，Zn 7％，Sb 0.3％，Fe＜0.3％，Ni＜0.05％，Co＜0.05％，余量为Ag。
其制备方法与实施例1相同。
对比例2
一种银铜锌合金带材，按照重量百分比包括如下组分：Cu 12％，Zn 7％，Sb0.3％，Fe＜0.3％，Ni＜0.05％，Co＜0.05％，余量为Ag。
其制备方法与实施例1相同。
对比例3
一种银铜锌合金带材，其组成与实施例1相同。
制备方法为粉末冶金法，具体包括如下步骤：
S1、粉末准备：以金属粉为原料，按照上述重量百分比称取银粉、铜粉、锌粉，采用石蜡做为润滑剂，进行混合；
S2、压块：将S1混合好的粉末转入液压机上的模具中，进行压制成块；
S3、将压制块装入烧结炉中，采用氮气保护进行烧结。
对以上实施例以及对比例得到的银铜锌合金带材的硬度、电阻以及电信号传输性能进行测试，具体如下
(1)硬度、电阻
采用维氏硬度计方法对银铜锌合金带材的硬度进行测试，采用欧姆表测试电阻，结果如下表1所示。
表1、银铜锌合金带材的硬度、电阻
硬度/Hv 电阻/mΩ
实施例1 171.7 1.65×10<sup>-5</sup>
实施例2 165.8 1.62×10<sup>-5</sup>
实施例3 141.6 1.58×10<sup>-5</sup>
实施例4 155.6 1.60×10<sup>-5</sup>
对比例1 138.0 1.61×10<sup>-5</sup>
对比例2 183.6 1.85×10<sup>-5</sup>
对比例3 52.5 2.36×10<sup>-5</sup>
(2)电信号传输性能
将实施例1得到的银铜锌合金带材扩散焊到铜板上制造成电接触元件，对电接触元件进行滑动接触测试，结果如图1所示。
其中，曲线(1)为固定电流为9A的测试曲线，曲线波动率表明电压波动小于5％；曲线(2)为固定电流为10A的测试曲线，曲线波动率表明电压波动小于5％。能够说明，本发明所述的银铜锌合金带材的接触信号传输稳定、波动率低，具有稳定的电信号传输性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种银铜锌合金带材，其特征在于，按照重量百分比包括如下组分：Cu 10-11%，Zn6.5-7.8%，Ag＞80%，各组分重量之和为100%。
2.根据权利要求1所述的银铜锌合金带材，其特征在于，还包括Sb 0.2-0.5%。
3.根据权利要求1或2所述的银铜锌合金带材，其特征在于，按照重量百分比包括如下组分：Cu 10-11%，Zn 6.5-7.8%，Sb 0.2-0.5%，Fe＜0.3%，Ni＜0.05%，Co＜0.05%，余量为Ag。
4.根据权利要求1或2所述的银铜锌合金带材，其特征在于，制备工艺包括如下步骤：按照各组分的重量百分比将金属原料真空熔炼、浇铸制成铸锭，将铸锭轧制成带材，再经强化处理得到。
5.根据权利要求4所述的银铜锌合金带材，其特征在于，强化处理为析出强化。
6.根据权利要求5所述的银铜锌合金带材，其特征在于，析出强化温度为170-230℃，保温时间为8-10h。
7.根据权利要求4所述的银铜锌合金带材，其特征在于，强化温度为280-300℃，保温时间为8-30min，冷却方式为水冷。
8.根据权利要求1或2所述的银铜锌合金带材，其特征在于，银铜锌合金带材的厚度为0.07-0.1mm。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5938346A (ja) * 1982-08-27 1984-03-02 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 電気接点材料
CN103014402A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 重庆川仪自动化股份有限公司 高熔点合金元素增强滑动电接触合金及其层状复合材料
CN103045893A (zh) * 2012-12-21 2013-04-17 重庆川仪自动化股份有限公司 含碳化物的滑动电接触合金及其层状复合材料
CN103334023A (zh) * 2013-06-20 2013-10-02 昆明贵金属研究所 一种含稀土镁硅铁合金的银铜锌镍系滑动电接触材料
CN105648261A (zh) * 2016-02-01 2016-06-08 重庆川仪自动化股份有限公司 用于高压大电流的银基换向器材料及制备方法和用途

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5938346A (ja) * 1982-08-27 1984-03-02 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 電気接点材料
CN103014402A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 重庆川仪自动化股份有限公司 高熔点合金元素增强滑动电接触合金及其层状复合材料
CN103045893A (zh) * 2012-12-21 2013-04-17 重庆川仪自动化股份有限公司 含碳化物的滑动电接触合金及其层状复合材料
CN103334023A (zh) * 2013-06-20 2013-10-02 昆明贵金属研究所 一种含稀土镁硅铁合金的银铜锌镍系滑动电接触材料
CN105648261A (zh) * 2016-02-01 2016-06-08 重庆川仪自动化股份有限公司 用于高压大电流的银基换向器材料及制备方法和用途

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