ES2283251T3 - Material compuesto producido de forma pulvimetalurgica y procedimientopara su produccion. - Google Patents

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ES2283251T3 ES00101609T ES00101609T ES2283251T3 ES 2283251 T3 ES2283251 T3 ES 2283251T3 ES 00101609 T ES00101609 T ES 00101609T ES 00101609 T ES00101609 T ES 00101609T ES 2283251 T3 ES2283251 T3 ES 2283251T3
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Abstract

Material compuesto producido de forma pulvimetalúrgica, que comprende una matriz que consiste en al menos uno de los metales Cu, Ag y Al, y un aditivo granular embebido en esta matriz y que consiste en al menos dos componentes refractarios, siendo dichos componentes refractarios metales del grupo Vb o Vlb, o nitruros, carburos, siliciuros o boruros de estos metales, así como mezclas de ellos, que se caracteriza porque los componentes refractarios comprenden cristales mixtos o fases intermetálicas entre ellos, que se obtienen mezclando los componentes refractarios como polvo, fundiendo y homogeneizando la mezcla y enfriando a una velocidad de > 100 K/min.

Description

Material compuesto producido de forma pulvimetalúrgica y procedimiento para su producción.
La invención se refiere a materiales compuestos producidos de forma pulvimetalúrgica, incluyendo una matriz, en la cual está embebido un aditivo granular, que consiste en al menos dos componentes refractarios que se presentan como cristales mixtos o fases intermetálicas. Además, la invención se refiere a un procedimiento para su producción y su uso como materiales de contacto, preferiblemente en interruptores de vacío eléctricos.
Unos soportes de contacto de vacío forman la parte principal en las cámaras de los interruptores de vacío eléctricos y en general, y según el estado de la técnica, consisten en un componente resistente al arco voltaico y granular (metales refractarios, como por ejemplo W, Mo o Cr), intercalado en una matriz metálica de bajo punto de fusión con alta conductibilidad (por ejemplo Ag, Cu o sus aleaciones). A las características de los materiales de contacto, se les pone unas exigencias altas y parcialmente opuestas, como:
\quad
- Baja combustibilidad del material
\quad
- Suficiente capacidad de ruptura
\quad
- Baja tendencia de soldadura
\quad
- Baja resistencia eléctrica
\quad
- Buena resistencia a descargas disruptivas (rigidez dieléctrica)
\quad
- Baja corriente de ruptura
Para los interruptores automáticos de vacío en la tensión media en el rango de > 12 kV hasta aprox. 30 kV y más, han resultado como especialmente útiles los materiales compuestos de CuCr. Los materiales de CuCr poseen muy buenas características de interrupción de corriente y una buena rigidez dieléctrica (reconsolidación dieléctrica). Con el número reducido de 10.000 ciclos de arranque requeridos en este rango de potencia, la resistencia a la combustibilidad de los materiales de CuCr es suficiente.
En el rango de tensión baja de < 1.000 V, el uso de contactores de vacío es cada vez más importante. Los contactores empleados en este rango tienen que resistir a 1.000.000 y más ciclos de arranque, y la corriente de ruptura debe estar en un nivel bajo, a ser posible. Por consecuencia, se pone unas exigencias adicionales importantes a los materiales de vacío empleados aquí.
Los materiales eficaces para este rango son W/Cu, WC/Ag, WC/Cu en forma pura o con más adiciones. En particular, es el componente matriz Ag que conlleva un buen comportamiento de ruptura de corriente, mientras que el componente de alto punto de fusión W o WC minimiza la combustibilidad bajo el efecto de los arcos voltaicos.
Para el hueco restante entre los 1.000 y 12.000 V, por causa de las características opuestas de los componentes refractarios W y Cr, es difícil concebir materiales de contacto que respondan a las exigencias cada vez más altas que se ponen a las cámaras de interruptores para contactores de vacío.
-
Con el aumento de la tensión, el uso de un componente puro de wolframio encuentra su límite debido a la tendencia aumentada a la emisión de electrones. Ésta ha de atribuirse a la naturaleza refractaria del wolframio (punto de fusión 3.410ºC). Con eso, se atenúa la rigidez dieléctrica en el vacío.
-
Al contrario, con las tensiones bajas, el uso de un componente refractario puro de Cr encuentra su límite debido a la falta de resistencia a la combustión, que resulta de la cuota de combustibilidad acumulada, en caso de elevados ciclos de arranque.
Ahora sería imaginable colocar un componente refractario de forma más o menos sintética, mediante una mezcla de las dos partes de metal Cr y W con punto de fusión distinto, lo que resultaría en un perfil óptimo para el punto de fusión (o sea, para la característica de interrupción y la resistencia a la combustión) y las emisiones de electrones (o sea la rigidez dieléctrica), según el rango de tensión deseado. De este modo, en el contacto interruptor eléctrico debería ser posible neutralizar las características negativas de los materiales de contacto hasta ahora usados (con Cr, debido al punto de fusión bajo, la cuota de combustibilidad alta, y con W, debido al punto de fusión alto, la emisión de electrones alta y/o la rigidez dieléctrica baja).
Un ensayo en esta dirección está descrito en EP-A-0 083 245, lo que, entre otros, manifiesta una aleación CuCrW, que es producida de manera conocida en vía pulvimetalúrgica mediante el prensado de la mezcla de polvo metálico así como el sinterizado en la fase sólida o líquida del Cu. El objetivo de esta publicación es la producción de un compuesto de grano más fino posible. Esto se quiere conseguir mediante la formación de una solución completamente sólida de los metales refractarios uno en otro, debido a los metales W y Cr cristalizantes en un sistema cúbico.
\newpage
Para controlar la utilidad de esta teoría, se han producido, según las indicaciones de la publicación, unos compuestos de CuCrW. Después del sinterizado en la fase Cu líquida, los granos se encuentran en forma y tamaño originales, revestidos por Cr. Las partículas W-Cr están intercaladas en la matriz Cu (figura 1). Un cristal mixto de W y Cr del tipo postulado en la publicación no ha podido ser demostrado en ningún caso. Esto, desde el punto de vista metalográfico, no es sorprendente, ya que con la temperatura de fusión de 1.100 a 1.200ºC que se puede suponer para este procedimiento (por encima del líquidus de Cu), no ha de esperarse ninguna conversión de wolframio con cromo.
De los análisis de fluorescencia de rayos X del material Cu 71%/Cr 24%/W 5% producido conforme a la publicación resultaron, hasta el límite de determinación, la insolubilidad del wolframio en la matriz circundante de Cr y Cu. El análisis de sumas sobre una superficie Cr de 10 x 14 \mum2 muestra Cr puro, o sea el W está debajo del límite de determinación de <0,1% (figura 2). Al contrario, tampoco se ha podido determinar una difusión de Cr en las partículas W: un análisis por puntos muestra W puro, o sea el Cr está debajo del límite de determinación de <0,1% (figura 3). Así que una penetración recíproca de los metales refractarios Cr y W, o sea la formación de cristales mixtos, no parece realizable de esta manera. En este publicación, no se presenta una teoría de llegar a unas características de interrupción mejoradas a través de una mezcla lo más íntima posible de los componentes refractarios Cr y W y bajo aprovechamiento de las distintas características de los dos componentes puros.
EP-A-0 669 599 manifiesta de manera parecida un material de contacto de CuCr con un componente auxiliar adicional del grupo wolframio, molibdeno, tantalio y niobio, que es producido por difusión de los componentes refractarios en la fase líquida de cobre y consiguiente enfriamiento brusco como distribución de grano fino de los componentes resistentes al arco voltaico en la matriz de Cu. Para un material CuCrW se describe una difusión recíproca de Cr y W así como un grano resistente al arco voltaico de Cr y W. Principalmente, la invención tiene como objetivo una distribución de grano fino de todos los componentes refractarios en la matriz de metal. No se describe la formación de cristales mixtos o fases intermetálicas de los porcentajes refractarios entre ellos.
Así que las exigencias especiales puestas a los materiales para contactores de vacío para el uso en el rango de tensión entre los 1.000 y 12.000 V no son solucionadas mediante las mezclas descritas de Cr y W en la matriz Cu.
Por eso, una tarea de la invención es de poner a disposición un material compuesto que comprenda una matriz de, por ejemplo, Cu y Ag, de bajo punto de fusión y portadora de corriente, y un aditivo granular de componentes refractarios, que cumpla todas las mencionadas exigencias para los interruptores automáticos de vacío y contactores de vacío, o sea que presente tanto una alta rigidez dieléctrica, y con eso, una baja emisión de electrones, como una excelente resistencia a la combustión, y que por eso se presta especialmente al uso en el rango de tensión entre los 1.000 y 12.000 V.
Una ulterior tarea de la invención es la puesta a disposición de un procedimiento para la producción de tales materiales compuestos, que se pueda llevar a cabo de forma económica.
Finalmente, es la tarea de la invención de poner a disposición un material compuesto para el uso como material de contacto, preferiblemente como contacto de conmutación para interruptores de vacío de entre los 1.000 y 12.000 V.
Estas tareas han sido solucionadas por el resultado sorprendente de que se consigue un material con características favorables, si la porción refractaria ya no consiste en partículas de uno o más componentes refractarios, sino si los cristales mixtos o las fases intermetálicas consisten de al menos dos componentes refractarios, presentando éstos, en una forma de ejecución preferida, unos puntos de fusión claramente diferentes. Desde el punto de vista metalográfico, en ciertas relaciones de peso, no se puede evitar siempre la formación de una fase \alpha, que consiste en el componente refractario puro o de alta concentración. Sin embargo, lo decisivo es que en todo caso tenga lugar la formación de cristales mixtos y/o fases intermetálicas de los componentes refractarios empleados, lo que lleva a características claramente mejoradas (por ejemplo, baja emisión de electrones) del material compuesto. Preferiblemente se deberían escoger composiciones que excluyan la formación de fases \alpha.
Según la invención, las características deseadas del material no son conseguidas, como de costumbre en el estado de la técnica, mediante el sinterizado común, la inserción de componentes adicionales en la matriz de bajo punto de fusión, o mediante la mezcla de diferentes componentes de polvo de alto punto de fusión, sino que se modifican los componentes refractarios prealeados (que se presentan en forma de cristales mixtos o fases intermetálicas).
Así que el objeto de la invención es un material compuesto producido de forma pulvimetalúrgica, que comprende una matriz de al menos uno de los metales Cu, Ag y Al, y un aditivo granular embebido en esta matriz de al menos dos componentes refractarios, siendo los componentes refractarios metales del grupo Vb o VIb, o nitruros, carburos, siliciuros o boruros de estos metales, así como mezclas de ellos, que se caracteriza en que los componentes refractarios se presentan en forma de cristales mixtos o fases intermetálicas, que se obtienen mezclando los componentes refractarios como polvo, y luego por fusión y homogeneizado de la mezcla y enfriamiento con una velocidad de > 100 K/min.
Las formas de ejecución preferidas del material compuesto de la invención son objeto de las reivindicaciones 2 a 7. Entre ellas, se prefiere especialmente un material compuesto en el que un componente refractario y/o un primer grupo de ellos presente un punto de fusión de 1.500 a 2.400ºC, y un segundo componente refractario y/o grupo de ellos presente un punto de fusión de más de 2.400ºC.
Además, se pone a disposición un procedimiento para la producción del mencionado material compuesto que se caracteriza en que se convierte una mezcla pulveriforme de al menos dos componentes refractarios mediante fusión, homogeneizado y enfriamiento a una velocidad de > 100 K/min en un cristal mixto o en una fase intermetálica, y el polvo obtenido mediante trituración de lo anterior se combina con un metal matriz con un punto de fusión de no más de 1.200ºC.
Las formas de ejecución preferidas del procedimiento son objeto de las reivindicaciones 9 a 10.
Otro objeto de la invención es el uso del mencionado material compuesto como material de contacto eléctrico, preferiblemente como contacto de conmutación para interruptores de vacío, especialmente en el rango de tensión de entre los 1.000 y 12.000 V.
Esto es lo que muestran las figuras en el dibujo anexo:
Figura 1: una observación metalográfica de un compuesto CuCrW según EP-A-0 083 245;
Figura 2: un análisis de sumas de fluorescencia de rayos X de Cr del compuesto Cu Cr W según EP-A-0 083 245;
Figura 3: un análisis por puntos de fluorescencia de rayos X de W del compuesto Cu Cr W según EP-A-0 083 245;
Figura 4: una observación metalográfica de cristales mixtos Cr W 70/30 del ejemplo 1;
Figura 5: una observación metalográfica de cristales mixtos Cr W 70/30 con subestructura dendrítica del ejemplo 1;
Figura 6: un análisis de sumas de fluorescencia de rayos X de Cr y W de cristales mixtos Cr W 70/30 del ejemplo 1;
Figura 7: un análisis de distribución para W de cristales mixtos Cr W 70/30 del ejemplo 1; los puntos blancos indican el W, las manchas negras grandes son poros en la masa de fusión;
Figura 8: un análisis de sumas de fluorescencia de rayos X de Cr y W de cristales mixtos Cr W 70/30 con subestructura rica en cromo del ejemplo 1;
Figura 9: una observación metalográfica de cristales mixtos Cr W en la matriz Cu del ejemplo 2;
Figura 10: un análisis de sumas de fluorescencia de rayos X de una fase intermetálica de granos Cr2Ta en la matriz Cr del ejemplo 3;
Figura 11: una observación por MEB de granos Cr2Ta en la matriz Cr del ejemplo 3;
Figura 12: una observación metalográfica de carburo mixto Cr W C 70/28.2/1.8 con subestructura dendrítica del ejemplo 4;
Figura 13: una observación metalográfica de carburo mixto Cr W C 61/28/11 del ejemplo 4;
A continuación, se explica la invención en detalle:
El material compuesto producido de forma pulvimetalúrgica de la presente invención incluye una matriz de un metal con un punto de fusión de no más de 1.200ºC, en el que está embebido un aditivo granular de al menos dos componentes refractarios, comprendiendo los componentes refractarios cristales mixtos o fases intermetálicas entre ellos.
Como matriz del material compuesto, son adecuados los metales con punto de fusión relativamente bajo y con buena conductibilidad eléctrica, como se suelen usar para los soportes de contacto de vacío, o sea Cu, Ag o Al. También se pueden emplear aleaciones de estos metales, sin que las proporciones de los ingredientes sean críticas.
Los componentes refractarios que son adecuados para el uso en el material compuesto de la invención son los metales de los grupos V b, o sea Cr, Mo y W. Además de los metales en forma elementar, también se pueden emplear nitruros, carburos, siliciuros o boruros de estos metales (a continuación llamadas "materias duras") así como mezclas de ellos o mezclas de las materias duras con los metales. El uso de las mencionadas materias duras puede influir positivamente en las características del material compuesto, como por ejemplo su peso. Los componentes refractarios preferidos son los metales Cr y W.
La proporción de ingredientes de los metales refractarios usados no es crítica en tanto que esté garantizado que por el calentamiento de estos componentes se obtenga un cristal mixto o una fase intermetálica. Dentro de los límites así establecidos, las proporciones de ingredientes de los metales o materias duras pueden oscilar en rangos largos. También está dentro del rango de la invención, si la proporción de ingredientes hace que sólo en parte se forman cristales mixtos o fases intermetálicas, mientras que queda un componente de metal excedente, en parte como materia pura.
Preferiblemente, el porcentaje refractario consiste en cristales mixtos y fases intermetálicas al menos en el 1, preferiblemente al menos en el 5, y más preferiblemente en el 10, y especialmente al menos en el 50% del peso. Se prefiere especialmente, si el porcentaje refractario es más del 90%, y en particular del 100% de cristales mixtos y/o fases intermetálicas.
Bajo el concepto de "cristales mixtos" han de entenderse unas soluciones sólidas homogéneas de los metales refractarios y/o materias duras, cuyos sitios en la red cristalina son ocupados por los átomos de los diferentes metales. Las materias duras forman átomos con radio pequeño y pueden ser depositadas en sitios intermedios de la red de huésped metálica; cf. Römpp Lexikon Chemie, 10. Ausgabe 1998, pág. 2705.
Las "fases intermetálicas" son compuestos químicos de dos o más elementos metálicos, cuya estructura se diferencia claramente de la de los metales. Además de las fases de composición estequiométrica según las valencias existentes, también hay aquellas, en las cuales esta composición exacta sólo representa un caso especial en un rango largo de homogeneidad. Ejemplos especiales de las fases intermetálicas son las fases Laves, las fases Hume-Rothery y las fases Zintl; cf. Römpp Lexikon Chemie, 10. Edición 1998, pág. 1943.
El porcentaje de los componentes refractarios en la masa total del material compuesto no es particularmente crítico, pero normalmente su porcentaje en peso es del 15 al 80, preferiblemente del 25 al 50. Análogamente, el porcentaje en peso de los metales matriz normalmente es del 20 al 85, preferiblemente del 50 al 75.
En una forma de ejecución preferida, el material compuesto de la invención contiene al menos un componente refractario con un punto de fusión en el rango relativamente bajo de 1.500 a 2.400ºC, y al menos un segundo componente refractario con un punto de fusión relativamente alto en el rango de más de 2.400ºC. Unos ejemplos de componentes refractarios con un punto de fusión en el rango mencionado antes son Cr y Nb, mientras que unos ejemplos de componentes refractarios que se pueden usar con un punto de fusión de más de 2400ºC son los metales Ta, Mo y W. El metal preferido con un punto de fusión bajo es Cr, y el metal preferido con un punto de fusión más alto es W. También en esta forma de ejecución, la proporción de ingredientes de los componentes refractarios es preferiblemente de tal manera, que al calentarlos se forma un cristal mixto o una fase intermetálica, por lo menos en gran
parte.
Bajo puntos de vistas prácticos, es deseable elegir las respectivas cantidades de los componentes refractarios de manera que puedan ser fundidos con un aparato técnico justificable. Análogamente, son adecuadas las mezclas con un porcentaje en peso del 10 a 90, preferiblemente del 30 a 70 del componente refractario de bajo punto de fusión, por ejemplo cromo, y del 10 a 90, preferiblemente del 30 a 70 del componente refractario de punto de fusión más alto, por ejemplo el wolframio. En particular, es adecuada una mezcla aproximada del 70% en peso de Cr y del 30% en peso de W. Las cantidades de los componentes refractarios son elegidas de manera que el componente refractario de punto de fusión más alto en conexión con el componente refractario de punto de fusión más bajo se disuelva completamente formando cristales mixtos o fases intermetálicas.
Como primer paso para la producción del material compuesto según la invención se producen cristales mixtos o fases intermetálicas casi completamente homogéneos de tal manera que al menos dos componentes refractarios son mezclados de forma íntima como polvo, y con un procedimiento adecuado, que puede producir una alta densidad de energía en el volumen de fusión, son rápidamente fundidos, homogeneizados, y vuelven a enfriarse rápidamente sin muchas segregaciones. La velocidad de enfriamiento debería ser mayor que 100 K/min, ya que de no ser así, la estructura poligonal tiende a la segregación.
Luego, la masa de fusión se enfría y es triturada de manera adecuada, y un polvo de cristal mixto según el tamaño granular necesitado es tamizado.
El polvo de cristal mixto obtenido es transformado en el material compuesto deseado, de forma pulvimetalúrgica según una de las siguientes posibilidades junto con un metal matriz de bajo punto de fusión y de buena conductibilidad eléctrica:
- Sinterizado en fase sólida:
\quad
Un polvo de metal de la matriz de bajo punto de fusión y el polvo de cristal mixto obtenido son mezclados, prensados y sinterizados debajo del punto de fusión del metal matriz, preferiblemente al alto vacío.
- Sinterizado en fase líquida:
\quad
El polvo de cristal mixto obtenido es prensado e infiltrado con el del metal matriz fundido, preferiblemente al alto vacío.
Los cuerpos de moldeo obtenidos de la sinterización, comparados con las partes sinterizado convencionalmente bajo gas inerte, son pobres en gas, debido al tratamiento preferente de alto vacío, o sea contienen reducidos porcentajes de gas residual de O2, N2 o H2. Estas piezas brutas son transformadas en piezas de contacto adecuadas en forma de discos, anillos o similares, que son usados en interruptores de vacío.
El material compuesto de la presente invención es usado, por ejemplo, como material de contacto en los interruptores de vacío. En particular, los materiales compuestos de la invención son adecuados para su uso en el rango de tensión de 1.000 a 12.000 V, y aquí, a su vez, son los materiales compuestos de al menos un componente refractario con un punto de fusión en el rango de 1.500 a 2.400ºC y al menos un componente refractario con un punto de fusión de más de 2.400ºC, que presentan cristales mixtos o fases intermetálicas de estos componentes refractarios con unos puntos de fusión en cada uno de los rangos mencionados.
Los siguientes ejemplos no limitadores explican algunas de las formas de ejecución preferidas de la invención:
Ejemplo 1
Un porcentaje en peso del 70 de polvo de metal de Cr (Cr: \geq 99,8% en peso) así como del 30 de polvo de metal de W (W: \geq 99,8% en peso) han sido mezclados, prensado y fundidos en vacío o gas inerte. La masa fundida es enfriada bruscamente y llevada lo más rápido posible a la solidificación (Velocidad de enfriamiento > 100 K/min). Los cristales mixtos obtenidos de W y Cr son casi homogéneos en su composición y sólo muestran leves inhomogeneidades respecto a la distribución recíproca de los componentes individuales. La masa fundida solidificada muestra una estructura de grano poligonal de forma homogénea (figura 4). Las granulaciones de metal empleadas originalmente se han disuelto completamente en la masa fundida y ya no pueden ser detectadas en la masa de fusión.
En caso de enfriamiento lento (velocidad de enfriamiento < 100 K/min), la estructura poligonal unitaria tiende a segregaciones, y se forma una subestructura dendrítica (figura 5).
Mediante microscopios electrónicos de barrido se pueden confirmar estos resultados como sigue:
\quad
La análisis de sumas sobre una superficie bastante grande de 0,5 x 0,7 mm2 define la relación de pesos Cr/W como 70/30 según la pesada (figura 6). Un análisis de distribución de W en Cr muestra una distribución principalmente homogénea de W en Cr (figura 7). Esta superficie corresponde a la de una estructura poligonal homogénea como en la figura 4.
La análisis de sumas sobre un rango pequeño de 20 x 28 \mum2 muestra una derivación máxima constatada de esta composición ideal, en una subestructura formada como dendrita con Cr = 54 y W = 46% en peso (figura 8). Esta superficie corresponde a un sector de cristal mixto con subestructura como en la figura 5.
En seguida, la masa de fusión es pre-triturada y molida. El polvo de cristal mixto contenido es tamizado a \leq 160 \mum y sinterizado en fase sólida. Además, un porcentaje en peso del 75 de polvo metálico de Cu y uno del 25 de polvo de cristal mixto de CrW contenido son mezclados, prensados y sinterizados debajo del punto de fusión del cobre en alto vacío.
Ejemplo 2
Un polvo de cristal mixto de CrW como en el ejemplo 1 es producido, tamizado a \leq 160 \mum y sinterizado en fase líquida. Además, el polvo de cristal mixto de CrW obtenido es prensado e infiltrado con cobre líquido en alto vacío de manera que se obtiene una pieza moldeada en la composición Cu 60% en peso y Cr/W 40% en peso (figura 9).
Ejemplo 3
Un porcentaje en peso del 65 de polvo de metal de Cr (Cr: \geq 99,8% en peso) así como uno del 35 de polvo de metal de tantalio (Ta: \geq 99,9% en peso) son prensados y fundidos en vacío o gas inerte.
El análisis de la masa de fusión obtenida muestra granos poligonales, precipitados de forma primaria de la fase intermetálica Cr2Ta en la composición CrTa 37/63% en peso (correspondientes al 67% en átomos de Cr y 33% en átomos de Ta) (cf. figura 10). Éstos son rodeados por una matriz de metal Cr (figura 11). Este resultado del ensayo se deduce de la composición preelegida de la pieza en verde de los componentes de metal Cr y Ta cerca de la composición eutéctica con \approx 34% en peso de tantalio (cf. Massalski et al., Binary Alloy Phase Diagrams, Second Edition Vol. 2, pág 1339).
Una composición inicial más rica en Ta hasta llegar a una composición del 63 a 66% en peso de Ta aumenta el porcentaje de la fase Cr2Ta en detrimento de la fase Cr hasta llegar a Cr2-Ta puro.
La masa de fusión, como expuesto en el ejemplo 1 o 2, es triturada y transformada con Cu o Ag en un compuesto de metal en vía pulvimetalúrgica.
\newpage
Ejemplo 4
El 70% en peso de polvo de metal de Cr (Cr: \geq 99,8% en peso) así como el 30% en peso de polvo de metal de W (W: \geq 99,8% en peso) son mezclados, prensados y fundidos en vacío o gas inerte. Durante este proceso, el WC con alto punto de fusión se disuelve completamente en la masa fundida Cr que se forma primero. La masa de fusión se solidifica formando un carburo mixto de CrW con la composición nominal Cr 70/W 28,2/C 1,8% en peso El análisis metalográfico muestra, según el proceso de solidificación y enfriamiento, inhomogeneidades locales en forma de pequeñas o grandes dendritas (figura 12). El componente refractario con el punto de fusión más alto WC se ha disuelto completamente en el nuevo carburo mixto.
El porcentaje de carbono en el carburo mixto puede ser aumentado, si el metal Cr puro es sustituido por el Cr3C2 (punto de fusión. 1.850ºC) con un punto de fusión relativamente alto. Esto corresponde a la condición de la reivindicación 3. Luego, la masa de fusión se solidifica con una composición nominal del 61% en peso de Cr, 28% en peso de W y 11% en peso de C (figura 13). Aquí también los carburos originales se han disuelto completamente a favor de un nuevo carburo mixto.
La masa de fusión, como expuesto en el ejemplo 1 o 2, es triturada y transformada con Cu o Ag en un compuesto de metal en vía pulvimetalúrgica.
De manera parecida, pero no limitativa, en lugar de los componentes refractarios usados aquí pueden ser empleados carburos como VC, NbC, TaC, TiC, nitruros como TiN y TaN, siliciuros como Ta2Si y V3Si así como boruros como TiB2.
Ejemplo 5
Como expuesto en el ejemplo 4, más masas de fusión en las composiciones CrNb 50/50% en peso así como CrMo 70/30% en peso son mezcladas, prensadas, fundidas, y en seguida trituradas, tamizadas y transformadas a los respectivos compuestos con Cu y/o Ag.

Claims (12)

1. Material compuesto producido de forma pulvimetalúrgica, que comprende una matriz que consiste en al menos uno de los metales Cu, Ag y Al, y un aditivo granular embebido en esta matriz y que consiste en al menos dos componentes refractarios, siendo dichos componentes refractarios metales del grupo Vb o Vlb, o nitruros, carburos, siliciuros o boruros de estos metales, así como mezclas de ellos, que se caracteriza porque los componentes refractarios comprenden cristales mixtos o fases intermetálicas entre ellos, que se obtienen mezclando los componentes refractarios como polvo, fundiendo y homogeneizando la mezcla y enfriando a una velocidad de > 100 K/min.
2. Material compuesto según reivindicación 1, caracterizado porque la proporción de los componentes refractarios es 15 a 80, preferiblemente del 25 al 50% en peso, y el porcentaje de la matriz es 20 a 85, preferiblemente del 50 al 75% en peso, referido a la masa total del material compuesto.
3. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque un componente refractario o un primer grupo de componentes refractarios presenta un punto de fusión en el rango de 1.500 a 2.400ºC, y un segundo componente refractario o grupo de componentes refractarios presenta un punto de fusión de más de 2.400ºC.
4. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el componente refractario de punto de fusión más alto se disuelve completamente en combinación con el componente refractario de punto de fusión más bajo formando cristales mixtos o fases intermetálicas.
5. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el componente refractario de punto de fusión más bajo está presente en una cantidad de 10 a 90, preferiblemente del 30 al 70% en peso, referido a la totalidad de componentes refractarios.
6. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque un componente refractario con el punto de fusión más bajo es Cr y un componente refractario con el punto de fusión más alto es W.
7. Procedimiento para la producción de un material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se convierte una mezcla pulveriforme de al menos dos componentes refractarios mediante fusión, homogeneizado y enfriamiento a una velocidad de > 100 K/min en un cristal mixto o en una fase intermetálica, y el polvo obtenido mediante trituración de lo anterior se combina con un metal matriz con un punto de fusión de no más de 1.200ºC por medio de metalurgia de polvos.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque se emplea una mezcla de un componente refractario o un primer grupo de componentes refractarios con un punto de fusión en el rango de 1.500 a 2.400ºC, y un segundo componente refractario o grupo de componentes refractarios con un punto de fusión de más de 2.400ºC.
9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque la producción se hace bajo gas inerte o en alto vacío.
10. Uso de un material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 como material de contacto eléctrico.
11. Uso de un material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 como contacto de conmutación para interruptores de vacío.
12. Uso de un material compuesto según la reivindicación 11 en el rango de tensión de 1.000 a 12.000 V.
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