一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110699563A(43)申请公布日2020.01.17(21)申请号201911065498.9(22)申请日2019.11.04(71)申请人西安航空学院地址710077陕西省西安市西二环259号(72)发明人魏鑫马莹张亚龙贾磊谢辉陶世平孙占波(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.C22C1/04(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C9/00(2006.01)B22F3/14(2006.01)H01H1/025(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法，具体包括以下步骤：步骤一：将称量好的Ni粉、Cr块装入真空电弧熔炼炉的坩埚中，关闭炉门并抽真空至10-2Pa以下；步骤二：充Ar气至0.05MPa，电弧熔化Ni、Cr块体并电磁搅拌，熔炼2分钟后停止，待试样冷却后将其上下反转，再次熔炼，重复此过程5-6次，使CrNi合金均匀。本发明解决了现在感应熔炼制备方法存在的Ni添加量低及耐击穿电压强度提高有限的缺点，并且制备工艺简单、能耗较低、所通气氛为常压气氛，提高CuCrNi触头材料中的镍含量，在不降低电导率的前提下提高其耐电击穿电压强度性能，对于提高CuCrNi触头材料的使用电压等级和工业化大规模生产具有很高的价值。CN110699563ACN110699563A权利要求书1/1页1.一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：步骤一：将称量好的Ni粉、Cr块装入真空电弧熔炼炉的坩埚中，关闭炉门并抽真空至10-2Pa以下；步骤二：充Ar气至0.05MPa，电弧熔化Ni、Cr块体并电磁搅拌，熔炼2分钟后停止，待试样冷却后将其上下反转，再次熔炼，重复此过程5-6次，使CrNi合金均匀；步骤三：将步骤二制得的CrNi合金机械破碎至2mm以下，放入球磨罐中，加入球磨介质和磨球后进行机械破碎和球磨，最后过筛得到尺寸20-30微米CrNi粉末；步骤四：将步骤三制得的CrNi粉末与一定量Cu粉混合，在真空热压烧结炉中烧结制备成CuCrNi触头材料。2.根据权利要求1所述的一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法，其特征在于：所述在步骤一中的真空电弧熔炼炉为非自耗电极。3.根据权利要求1所述的一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法，其特征在于：所述在步骤三中磨球与步骤二中制得的CrNi粉末的质量比为9-11:1，而且磨球的粒径分为10mm和5mm两种，其放入的质量比为3:1。4.根据权利要求1所述的一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法，其特征在于：所述在步骤三中的球磨介质为无水乙醇，其与步骤二中制得的CrNi粉末的质量比为10:1。5.根据权利要求1所述的一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法，其特征在于：所述在步骤三中球磨罐转速为200r/min-300r/min，球磨时间为1.5h-2.5h。6.根据权利要求1所述的一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法，其特征在于：所述在步骤三中的球磨过程中在球磨罐内充入Ar气进行气氛保护，球磨罐为不锈钢球磨罐。7.根据权利要求1所述的一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法，其特征在于：所述在步骤四中的热压压力为35Mpa，升温速率为10℃/min-15℃/min。8.根据权利要求1所述的一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法，其特征在于：所述在步骤四保温温度为930℃-950℃，保温时间为1.5h-2.5h。2CN110699563A说明书1/5页一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料制备技术领域，具体为一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法。背景技术[0002]作为触头材料，CuCrNi合金由于其较好的耐压强度、抗熔焊等性能被广泛应用于中高压真空断路器中，目前，CuCrNi触头主要采用中频感应熔炼的制备方法，其基本工艺过程是将Cu块和Cr块在中频感应炉中熔化，添加质量百分数小于0.5的Ni粉，搅拌均匀后在铜模中冷却制备成CuCrNi合金，随科学技术的发展，对输变电路中CuCr触头提出了具有更高开断能力的要求，即更高的耐电击穿电压强度，Ni元素的添加可显著提高感应熔炼制备的CuCr触头材料的耐电压强度，但Ni元素添加量超过0.5％时，部分Ni溶入Cu基体中引起CuCr触头材料的导电率急剧下降，不能满足触头材料对电导率的要求，因此，我们提供一种工艺简单、成本低廉且适合工业化生产的高Ni含量CuCr触头材料的制备方法。发明内容[0003]本发