采用真空熔铸法制备CuCr40触头材料的方法

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查; 授权; 专利权质押; 质押注销;
专利有效性 有效专利 当前状态 授权
申请号 CN200810232034.8 申请日 2008-10-30
公开(公告)号 CN101402137A 公开(公告)日 2009-04-08
申请人 陕西斯瑞工业有限责任公司; 申请人类型 企业
发明人 王文斌; 王小军; 师晓云; 张红军; 李刚; 第一发明人 王文斌
权利人 陕西斯瑞工业有限责任公司 权利人类型 企业
当前权利人 陕西斯瑞新材料股份有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:陕西省 城市 当前专利权人所在城市:陕西省西安市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:陕西省西安市鱼斗路273号 邮编 当前专利权人邮编:710075
主IPC国际分类 B22D25/06 所有IPC国际分类 B22D25/06B22D18/06
专利引用数量 0 专利被引用数量 4
专利权利要求数量 4 专利文献类型 A
专利代理机构 专利代理人
摘要 本 发明 公开的采用 真空 熔铸法制备CuCr40电触头,属于金属材料制备技术领域。按重量百分比其组成为:40%的Cr,其余为Cu。通过以下方法制备得到:将Cr 块 在低温液体保护下,通过 研磨 破碎 机加工制成Cr粉,将Cr粉经压制后 烧结 成Cr粉坯,然后将Cu块与Cr粉坯放入真空炉中加热, 熔化 后进行浇铸,冷却后即制得CuCr40电触头材料。本发明的优点在于:将Cr块破碎成Cr粉,再经压制、烧结制成Cr粉坯,降低了熔化 温度 ,缩短了熔化时间。本发明的制备方法,工艺简单、成本低,制得的CuCr40 复合材料 与熔渗的CuCr40复合材料相比具有更优越的性能。
权利要求

1.一种采用熔铸法制备CuCr40电触头的方法,其特征在于,该方法按 以下步骤进行:
a.制粉
先将金属Cr在低温液体保护下,通过研磨破碎机加工制成Cr粉,制粉 温度控制在-100℃以下;
b.烧结
将制得的Cr粉经压制后进行烧结,烧结温度为1300~1400℃时间为1~ 3小时;
c.熔铸
将Cu与Cr粉坯一起装入真空炉中,升温速率为80℃/min,浇铸温度 为1800~2000℃,快速浇铸;制得CuCr40电触头材料。
2.按照权利要求1所述的制备方法,其特征在于,Cr的含量为40%。
3.按照权利要求1所述的制备方法,其特征在于,熔铸工艺是在真空 条件下进行。
4.按照权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所制备CuCr40电触 头材料的各项电性能得到了提高。

说明书全文

技术领域

发明属于金属材料制备技术领域,具体涉及真空熔铸法制备CuCr 40 电触头的方法。

背景技术

CuCr40主要用于12kv和40.5kv的真空灭弧室中。CuCr合金触头材料的 制造工艺,国内外有四种制造工艺:(1)混粉压制烧结法;(2)真空熔渗法; (3)真空熔铸法;(4)真空电弧自耗法。这四种制造工艺中,混粉烧结的 CuCr40材料中Cr颗粒与基体Cu的界面结合不良,韧性差。熔渗法制备的 CuCr40颗粒度较大,耐电压强度不理想,开断容量已达到极限。真空电弧 自耗法,能制造出较为理想的CuCr40触头材料,但它的成本高、工艺稳定 性很难掌握。真空熔铸工艺具有诸多的优点和优势,但在此之前,真空熔铸 法只能制造出CuCr25和CuCr30触头材料。熔铸CuCr40合金触头材料的试 制是在熔铸CuCr25和熔铸CuCr30合金触头材料的基础上进行的。即将Cu、 Cr两种组元放入到中频真空感应炉中,通过感应加热方法,在高温下将两种 材料熔化,搅拌均匀,快速浇铸,并辅以快速冷却过程。实现快速形核并且 抑制核长大,从而实现CuCr合金触头材料的Cr颗粒细化、均匀弥散分布。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用真空熔铸法制备CuCr40触头材料的方 法。不仅细化了Cr颗粒,而且提高了触头材料的各项电性能指标。
本发明所提出的采用真空熔铸法制备CuCr40触头材料的方法,其特征在 于:它包括以下步骤:
a.制粉
先将金属Cr在低温液体保护下,通过研磨破碎机加工制成Cr粉,制粉 温度控制在-100℃以下
b.烧结
将制得的Cr粉经压制后进行烧结,烧结温度为1300~1400℃时间为1~ 3小时。
c.熔铸
将Cu与烧结后的Cr粉坯一起装入真空炉中,真空度达到P≤8×10-2Pa 时进行加热。升温速率为80℃/min左右,浇铸温度为1800~2000℃,快速 浇铸。制得CuCr40电触头材料。
按以上工艺生产的CuCr40电触头材料,开断能、耐电压强度、抗熔 焊性能和机械强度得到了显著提高。
附图说明
附图1是本发明制备方法的流程图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施案例对本发明进行详细说明。
本发明的复合材料通过附图1所示的步骤来实现,包括以下步骤:
a.制粉
先将金属Cr在低温液体保护下,通过研磨破碎机加工制成Cr粉,制粉 温度控制在-100℃以下
b.烧结
将制得的Cr粉经压制后进行烧结,烧结温度为1300~1400℃时间为1~ 3小时。
c.熔铸
将Cu块与烧结后的Cr粉坯一起装入真空炉中,真空度达到P≤8×10-2Pa 时进行加热。升温速率为80℃/min,浇铸温度为1800~2000℃,快速浇铸。 制得CuCr40电触头材料。
实施例1
称取Cr块2.24kg在低温液体保护下,通过研磨破碎机加工制成Cr粉, 制粉温度控制在-100℃以下,将Cr粉经压制后,在1300℃烧结1小时制成Cr 粉坯,然后称取Cu块3.36Kg与Cr粉坯放入真空炉中,在P≤8×10-2Pa的 真空度下以80℃/min的速度进行加热,当温度上升到1800℃保温5min,快速 浇铸。冷却后即制得CuCr40电触头材料。
实施例2
称取Cr块2.24kg在低温液体保护下,通过研磨破碎机加工制成Cr粉, 制粉温度控制在-100℃,将Cr粉经压制后,在1350℃烧结2小时制成Cr粉 坯,然后称取Cu块3.36kg,与Cr粉坯放入真空炉中,在P≤8×10-2Pa的真 空度下以80℃/min的速度进行加热,当温度上升到1900℃保温5min,快速浇 铸。冷却后即制得CuCr40电触头材料。
实施例3
称取Cr块2.24kg在低温液体保护下,通过研磨破碎机加工制成Cr粉, 制粉温度控制在-100℃,将Cr粉经压制后,在1400℃烧结3小时制成Cr粉 坯,然后称取Cu块3.36kg,与Cr粉坯放入真空炉中,在P≤8×10-2Pa的真 空度下以80℃/min的速度进行加热,当温度上升到2000℃保温5min,快速浇 铸。冷却后即制得CuCr40电触头材料。
本发明所制备的复合材料具有优良的综合性能。所制备的CuCr40复合材 料与熔渗法CuCr40复合材料的性能对比见表1所示。
表1CuCr40复合材料的性能对比
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