一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115354185A(43)申请公布日2022.11.18(21)申请号202210785584.2H01H11/04(2006.01)(22)申请日2022.07.04(71)申请人陕西斯瑞新材料股份有限公司地址710077陕西省西安市长安区高新区丈八七路12号(72)发明人张石松贺德永王小军刘凯李鹏姚培建师晓云张博(74)专利代理机构北京栈桥知识产权代理事务所(普通合伙)11670专利代理师刘婷(51)Int.Cl.C22C9/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)H01H1/025(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图1页(54)发明名称一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法(57)摘要本发明公开了一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法，包括：配料，CuCr合金的制备：真空感应熔炼前预处理、真空感应熔炼、二次加料，CuCr触头的制备：预热埚口、浇铸；本发明制备的高纯超低气体含量铜铬触头，触头材料组织均匀细小，且气体含量极低，通过对炉衬打结的选材，能够有效保证耐火材料在高温的稳定性；具有生产过程易于控制，触头材料纯度高、性能稳定等优势，本发明整体工艺操作简单，具备工业化生产的特性，适合大量推广。CN115354185ACN115354185A权利要求书1/2页1.一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法，其特征在于，包括：S1、配料按百分含量：10～40％Cr元素、0.1～0.6％的Zr元素、余量的Cu元素进行配料；所述Cr元素以Cr坯的形式加入，所述Zr元素以CuZr合金形式加入，Cu元素以CuZr合金、Cu块形式加入；S2、CuCr合金的制备S2‑1、真空感应熔炼前预处理利用炉衬材料对坩埚进行炉衬打结；S2‑2、真空感应熔炼炉衬打结完成后，清洗坩埚并将步骤S1配比好的Cu块、Cr坯装入坩埚，然后将CuZr合金放入二次加料装置中；抽真空度至9×10‑1Pa，按照梯度加热的方式将功率由10KW逐步升至50KW，待Cu块开始熔化，关闭真空抽气系统，充入‑0.08～‑0.01Mpa的惰性气体，继续加热，使得原材料熔化；S2‑3、二次加料等到Cu、Cr完全熔化，通过二次加料装置向坩埚内加入CuZr合金，CuZr合金掉入熔液充分熔化后保持40～50KW的功率3～10分钟，再进行脱氧除杂；S3、CuCr触头的制备S3‑1、预热埚口对坩埚口进行预热；S3‑2、浇铸将坩埚中熔液倾倒入水冷模具中，冷却1小时后出炉。2.根据权利要求1所述的一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法，其特征在于，S1所述Cr坯的制备工艺为：选择纯度≥99.5％，粒度在‑80～+400目的Cr粉作为原材料，采用热碳还原工艺得到低氧的Cr坯。3.根据权利要求2所述的一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法，其特征在于，所述热碳还原工艺具体为：检测铬粉中的氧含量值，氧含量值与产生CO的所需的碳粉含量值的比值为4:3，计算得到所需的碳粉含量值，在此基础上多添加0.2％的碳粉，将铬粉与碳粉采用混料机进行混粉，混粉时间为2～6小时，混粉完成后，通过模压的方式得到铬粉生坯，生坯的致密度≤85％，真空度≤0.7pa条件下在真空烧结炉中烧结脱气得到低氧的铬坯；其中，烧结脱气的保温温度为950～1550℃，保温4～8h。4.根据权利要求1所述的一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法，其特征在于，所述S2‑1具体为：坩埚具体选择Cao坩埚，且选择使用量为炉衬材料总量90～96％、纯度＞92％、粒度为1～4mm的CaO砂作为炉衬材料，并添加稳定剂、助熔剂后进行对坩埚进行捣打，捣打至炉口处，向CaO砂添加2～8％的无水乙醇，搅拌均匀后进行捣打，捣打完成后，在坩埚内部放入石墨，通电进行烘烤。5.根据权利要求4所述的一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法，其特征在于，所述稳定剂具体采用Y2O3稳定剂，使用量为炉衬材料总量2～5％。6.根据权利要求4所述的一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法，其特征在于，所述助熔剂具体采用CaF2助熔剂，使用量为炉衬材料总量2～5％。2CN115354185A权利要求书2/2页7.根据权利要求1所述的一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法，其特征在于，S2‑2所述梯度升温方式具体为：10±2KW保温8～10min，以0.2KW/min升温至30±2KW保温8～10min，以0.2KW/min升温至40±2KW保温8～10min，以0.2KW/min升温至50±2KW保温至CaO坩埚内Cu块开始熔化后，继续加热至原材料熔化。8.根据权利要求1所述的一种高纯超低气体含量铜铬触头的制备方法，其特征在于，所述S3‑1具体为：当熔液达到浇铸温度，缓