CN1231343A - 铜基合金电极材料 - Google Patents

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谢明
刘建良
吕贤勇
郑福前
邓忠民
施安
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Abstract

本发明涉及一种铜基合金电极材料及其制备方法,属于合金导电材料。本发明的铜基合金的成份(重量%)为:Cr0.1—2.0,Y0.1—1.0,余量为Cu。其制备方法为:将Cu,Cr,Y元素按合金成份要求配制好,在真空熔炼炉内合金化,再通过离心雾化快速凝固制粉,粉末压制成型,烧结,挤压加工为棒材或片材等。该合金具有导电、导热性好,室温和高温下强度高,软化温度高等特点。可用作汽车、摩托车、电工行业中的电阻焊电极材料以及电子工业用引线框架材料。

Description

铜基合金电极材料
本发明涉及一种铜基合金及其制备方法，特别是用作电极材料的铜基合金导电材料。
铜基电极材料主要用作汽车，摩托车行业中的电阻焊电极材料，电子和电工行业电路引线和引线框架材料，还可用于替代铍青铜、磷青铜等制作继电器支座和高低压接插元件等。
近年来，随着电极材料相关行业的发展，对传统铜基电极材料提出了更高的要求，如：在室温和高温保持高的导电、导热性，硬度好，要具有良好的抗变形能力及加工性能等。多年来，对该领域的新材料的研究主要集中于铜一过族元素如，Cu-Zr,Cu-Cr,Cu-Ni-Ti,Cu-Be-Co等，制备技术为合金熔铸；强化手段为形变强化，固溶强化和时效强化等。虽然这些方法对铜基电极材料的性能和使用范围有所改善，但是其高温强度，高温硬度和软化温度等方面无明显改进。
本发明的目的在于在CuCr系合金的基础上通过添加稀土元素在合金中形成新的强化相，均匀弥散分布于合金晶体的晶内和晶界上，起到提高再结晶温度的作用，同时改善合金的显微组织和力学性能，最终改善材料的热稳定性和热强性。同时，利用快速凝固制粉，挤压等技术提供一种制备铜基合金电极材料的新方法。
本发明的铜基合金材料的成份(重量％)Cr0.1-2.0,Y0.1-1.0，余量为Cu。
本发明的材料的制备方法如下：(1)将纯度为99.9％以上的Cu、Cr、Y按一定比例配制好，于真空中频熔炼炉内合金化；
(2)在离心雾化快速凝固制粉装置中将(1)步所得到的合金液体雾化成粉末，冷却速率为105-106K/S，离心转盘转速7000r/min，冷却介质为水；
(3)在150-300MPa压强下将(2)步得到的CuCrY合金粉末压制成型；
(4)在800-900温度范围内烧结(3)步所得的压坯；
(5)挤压和冷加工(4)步的半成品，得到棒材或片材，再按使用要求加工为成品。
本发明的合金材料，已部分用于380V焊接电压，7300A焊接电流，8周波焊接时间，150Kg焊接压力的悬挂式焊机中，与现行的CuCr,CuCrZr合金材料相比较，耐电弧烧损能力提高，使用寿命增加了1-2倍，另外，由于采用了快速凝固制粉和挤压技术，克服了合金的组织偏聚，细化了晶粒，改善了材料的结构和性能，特别是挤压技术形成的纤维状组织，有利于改善材料的导电、导热性和电接触性能。本发明的铜基合金材料的性能及使用效果结合实施例列于表1及表2中。
表1本发明铜基合金材料的配制及性能
实施例 合金成份(重量％ 材料性能
Cr     Y  Cu 硬度(HV) 抗拉强度(MPa 延伸率(％) 导电率(IACS％ 软化温度(℃
1 0.5     0.3 余量     101     485     17  90     800
2 0.8     0.6 余量     122     511     14  90     850
3 1.2 0.8 余量 134 570 12 85 850
表2本发明铜基合金材料使用效果比较
编号 合金成份(重量％) 实施条件(悬挂或焊机) 电寿命(台车次) 结果
Cr  Zr  Y  Cu
1实施例 0.4  0.4 余量 380V、7300A  1000 优秀
2对比例 1.0 余量 380V、7300A  500 合格
3对比例 0.4  0.4 余量 380V、7300A  600 合格

Claims (2)

1、一种铜基合金电极材料，其特征在于这种材料的成分(重量％)为：Cr0.1-2.0,Y0.1-1.0，余量为Cu。
2、如权利要求1的铜基合金电极材料的制备方法，其特征在于这种方法的具体过程为：
1)将纯度为99.9％以上的Cu、Cr、Y按比例配制好，在真空中频熔炼炉内合金化；
2)在离心雾化快速凝固制粉装置上将1)步得到的合金液体雾化成粉末，冷却速率为105-106K/S，离心转盘速率为7000r/min，冷却介质为水；
3)在150-300MPa压强下将2)步得到的合金粉末压制成型；
4)在800-900℃温度范围内烧结3)步得到的压坯；
5)挤压和冷加工4)步的半成品，得到棒材或片材，再按使用要求加工为成品。
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Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Applicant after: Guiyan Platinum Industry Co., Ltd.

Applicant before: Kunming Institute of Precious Metals

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: KUNMING INSTITUTE OF PRECIOUS METALS TO: GUIYAN PLATIUM CO., LTD.

C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication