一种Cu-Cr合金材料表面覆铜的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属材料领域，涉及合金表面覆铜的方法，具体涉及铜铬合金材料表 面覆铜的方法。
【背景技术】
[0002] 70年代末，粉末冶金技术的应用使触头材料的发展有了新突破，CuCr触头材料由 美国西屋公司和英国GEC等公司研制成功。由于CuCr合金的优越性能，获得了广泛的应 用。此外国内外学者也致力于进一步改进CuCr材料性能的研究，取得了较好的成绩。
[0003] 铜铬合金由于具有良好的导电、导热、耐电弧烧蚀和良好的加工性能，目前被广泛 用于电力、电子、机械、原子能等工业领域。高铜含量的铜铬合金主要用作真空开关管和高 压电器开关中的触头材料、集成电路引线框架、电力机车架导线、电动机集电环、电工插头 和开关等。此外，该类合金还被用于制作散热元件如连铸机结晶器内衬以及耐磨材料在轴 承、螺栓等中的使用。熔渗法和混粉压烧法是这类合金最常用的两种制备方法。目前一般 认为这两种工艺生产的铜铬触头材料技术性能差别不大，但由于固结方式不同其微观结 构存在一定的差异。
[0004] 普通混粉压烧法往往需要成型剂，本发明旨在提供一种新的Cu-Cr合金材料表面 覆铜的方法，将Cu-Cr粉混合粉先压制一次，再在表面压上一层由铜粉组合成的覆铜层，从 而形成一个电工合金，在不使用添加剂的情况下，最大限度的保持产品的性能，而且导电性 能佳，焊接性能好，工艺简单，成本也得到有效的降低。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种Cu-Cr合金材料表面覆铜的方法，可以得到导电性能佳，焊接 性能好，工艺简单，成本低廉的合金。
[0006] 本发明的步骤如下：
[0007] (1) -次成型：将铜粉和铬粉按照重量比为7:3的比例混合均匀，在硬质合金模具 中，80-150Mpa压力下压制一次，上冲大约进入中模3-5mm ; (2)二次成型：上冲回程，然后在中 模内充填铜粉，以300-600Mpa压力最终成型；(3)真空烧结，得到较好覆铜层的铜铬合金。
[0008] 所述步骤⑴铜粉的粒径为10-30 μ m。
[0009] 所述步骤⑶的烧结温度优选为1050-1KKTC，烧结过程的保温时间为20~ 30min〇
[0010] 所述合金Cr总含量优选为控制在25% -40%。
[0011] 本发明的有益之处在于：
[0012] 1、最大限度的保持产品的性能，而且制得的合金导电性能佳，焊接性能好，非常适 合做电极材料；
[0013] 2、不使用添加剂，最大限度的保持产品的性能，而且导电性能佳，焊接性能好，工 艺简单，成本也得到有效的降低；
【具体实施方式】
[0014] 实施例1 :
[0015] 一种Cu-Cr合金材料表面覆铜的方法：
[0016] (1) 一次成型：将铜粉和铬粉按照重量比为7:3的比例混合均匀，在硬质合金模具 中，150Mpa压力下压制一次，上冲大约进入中模3-5mm ; (2)二次成型：上冲回程，然后在中 模内充填铜粉，以300Mpa压力最终成型。（3)真空烧结，得到覆铜层2mm的铜铬合金。
[0017] 所述步骤（3)的烧结温度为1050°C，烧结过程的保温时间为20min。
[0018] 调节步骤（2)铜粉量，使得所述合金Cr总含量控制在25%。
[0019] 实施例2:
[0020] 一种Cu-Cr合金材料表面覆铜的方法：
[0021] (1) 一次成型：将铜粉和铬粉按照重量比为7:3的比例混合均匀，在硬质合金模具 中，IOOMpa压力下压制一次，上冲大约进入中模3-5mm ; (2)二次成型：上冲回程，然后在中 模内充填铜粉，以400Mpa压力最终成型。（3)真空烧结，得到覆铜层3mm的铜铬合金。
[0022] 所述步骤（3)的烧结温度为1050°C，烧结过程的保温时间为30min。
[0023] 调节步骤（2)铜粉量，使得所述合金Cr总含量控制在30%。
[0024] 实施例3 :
[0025] 一种Cu-Cr合金材料表面覆铜的方法：
[0026] (1) -次成型：将铜粉和铬粉按照重量比为7:3的比例混合均匀，在硬质合金模具 中，120Mpa压力下压制一次，上冲大约进入中模3-5mm ; (2)二次成型：上冲回程，然后在中 模内充填铜粉，以500Mpa压力最终成型。（3)真空烧结，得到覆铜层5mm的铜铬合金。
[0027] 所述步骤（3)的烧结温度为1100°C，烧结过程的保温时间为30min。
[0028] 调节步骤（2)铜粉量，使得所述合金Cr总含量控制在35%。
[0029] 实施例4 :
[0030] -种Cu-Cr合金材料表面覆铜的方法：
[0031] (1) 一次成型：将铜粉和铬粉按照重量比为7:3的比例混合均匀，在硬质合金模具 中，SOMpa压力下压制一次，上冲大约进入中模3-5mm ; (2)二次成型：上冲回程，然后在中模 内充填铜粉，以600Mpa压力最终成型。（3)真空烧结，得到覆铜层5_的铜铬合金。
[0032] 所述步骤（3)的烧结温度为1KKTC，烧结过程的保温时间为30min。
[0033] 调节步骤（2)铜粉量，使得所述合金Cr总含量控制在40%。
[0034] 实施例5性能检测：
[0035] 按照常规方法测试合金的电导率以及硬度。
[0036] 表1为实施例1-4制备得到的合金的硬度以及电导率。
[0037] 表1硬度、电导率、磨损率
[0038]
【主权项】
1. 一种Cu-Cr合金材料表面覆铜的方法，其步骤如下： (1) 一次成型：将铜粉和铬粉按照重量比为7:3的比例混合均匀，在硬质合金模具中， 80-150Mpa压力下压制一次，上冲大约进入中模3-5mm (2)二次成型：上冲回程，然后在中 模内充填铜粉，以300-600Mpa压力最终成型（3)真空烧结，得到较好覆铜层的铜铬合金。
2. 权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（1)铜粉的粒径为10-30 y m。
3. 权利要求2所述的方法，其特征在于步骤（2)的烧结温度为1050-1100°C，烧结过程 的保温时间为20~30min。
4. 权利要求3所述的方法，其特征在于所述合金Cr总含量控制在25%-40%。
5. 权利要求1-4所述的方法制备得到的Cu-Cr合金。
【专利摘要】本发明公开了一种Cu-Cr合金材料表面覆铜的方法，可以得到导电性能佳，焊接性能好，工艺简单，成本低廉的合金：（1）一次成型：将铜粉和铬粉按照重量比为7:3的比例混合均匀，在硬质合金模具中，80-150Mpa压力下压制一次，上冲大约进入中模3-5mm（2）二次成型：上冲回程，然后在中模内充填铜粉，以300-600Mpa压力最终成型。(3)真空烧结，得到较好覆铜层的铜铬合金。
【IPC分类】B22F7-02, B22F3-16
【公开号】CN104625065
【申请号】CN201410690039
【发明人】张新龙, 金莹, 张国军, 张波, 方宁象
【申请人】浙江立泰复合材料有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月25日