一种细晶低氧CuCr触头材料的生产方法.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CN105734328A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610178467.4(22)申请日2016.03.28(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市雁塔路13号(72)发明人王发展张院陈海鹏(74)专利代理机构西安恒泰知识产权代理事务所61216代理人李婷(51)Int.Cl.C22C1/05(2006.01)C22C9/00(2006.01)B22F1/00(2006.01)B22F3/15(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种细晶低氧CuCr触头材料的生产方法(57)摘要本发明提供了一种细晶低氧CuCr触头材料的生产方法，将电解铬粉、铜粉及光谱纯石墨粉配样得到混和粉末，采用三维混合机对混合粉末三向转动均匀混合3～4h，放入石墨坩埚，然后放至箱式干燥箱内干燥，放入真空热压炉内进行真空加热还原，将CuCr烧结样品放入包套内封装；将包套放入热等静压机内，充入惰性气体施加压力载荷至130～150MPa,加热升温至100～1080℃，保温3～4h，随炉冷却，取出得到细晶低氧CuCr触头材料。本发明在晶粒度、球形度、相对密度和力学性能等指标方面也优于熔渗工艺。本发明的优点是，工艺灵活性高，易于大批量工业化生产，通过一套设备可生产出不同Cr含量的系列CuCr触头材料。CN105734328ACN105734328A权利要求书1/1页1.一种细晶低氧CuCr触头材料的生产方法，其特征在于：该生产包括以下步骤：步骤一，将电解铬粉、铜粉及光谱纯石墨粉配样得到混和粉末，以重量计，混合粉末中，电解铬粉的质量与铜粉的质量总和为100份，其中电解铬粉与铜粉的质量比为(25～50)：(50～75)，光谱纯石墨粉的质量为电解铬粉的质量与铜粉的质量总和的0.2％～0.5％；步骤二，在惰性气体保护下，采用三维混合机对混合粉末三向转动均匀混合3～4h；步骤三，将混合均匀的混合粉末放入石墨坩埚，然后将石墨坩埚放至箱式干燥箱内，在50～80℃的温度下进行干燥，保持48～72h；步骤四，取出装有混合粉的石墨坩埚放入真空热压炉内进行真空加热还原，先抽真空至炉内真空度小于等于6.5×10-3Pa，加热升温至1100℃～1400℃，保温2～4h，随炉冷却至室温取出CuCr烧结样品；步骤五，将CuCr烧结样品放入包套内，抽真空至1.0×10-4Pa，加热到400～700℃，保温1～2h，封装；步骤六，将包套放入热等静压机内，充入惰性气体施加压力载荷至130～150MPa,加热升温至1000～1080℃，保温3～4h，随炉冷却，取出得到细晶低氧CuCr触头材料。2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述的惰性气体为氩气或氦气。3.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤四中，在真空热压炉内进行真空加热还原，炉内真空度需达到6.5×10-3Pa以下方可进行加热，整个真空加热还原过程炉内环境真空度持续保持在小于等于6.5×10-3Pa的水平。4.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤四中，所述保温的温度为1100～1400℃。5.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤四中，真空热压炉进行真空加热还原的升温速率为5～8℃/min。6.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤五中，选用Q235钢作为包套的材料。7.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤六中，热等静压机内施加压力载荷的速率为1～2MPa/min。2CN105734328A说明书1/4页一种细晶低氧CuCr触头材料的生产方法技术领域[0001]本发明属于高压电器开关触头材料领域，涉及铜铬触头材料，具体涉及一种细晶低氧CuCr触头材料的生产方法。背景技术[0002]CuCr触头具有高导电率、热导率和良好的耐电压、抗烧损、抗熔焊及低截流等特性而被广泛应用于电力系统，气体、杂质含量和显微组织形貌等是决定其性能的关键。低的气体和杂质含量，保证真空断路器在开断过程中不会因为放气造成电弧重燃及熔焊。Cu、Cr颗粒尺寸尽可能细小，分布均匀。保证在开断过程中不会因为Cr分布不均或过大造成电弧能量在富铬处聚集导致触头表面过度烧蚀和熔焊而引起开断失败。[0003]目前粉末冶金制取铜铬系触头合金的方法,主要有两种：[0004](A)混粉法：将一定比例的Cu粉和Cr粉充分混合，冷压成型，再经真空烧结或热等静压而成，混粉法的优点是工艺简单，成熟度高，缺点是对原材料气体含量有极为严格的要求，很难获得低气体含量的产品，致密度较低也是一个重要的缺点。[0005](B)熔渗法：将适量的Cr粉和其他组分充分混合压制，在真空或惰性保护气氛中烧结成一定孔隙度的Cr骨架，而后在真空中渗C