一种铜基电触头材料及其制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铜基电触头材料及其制备工艺，尤其是一种具有高分断能力、适于交流接触器、断路器和空气开关所用的触头材料及其制备工艺。
【背景技术】
[0002]在大电流负荷与大接触压力的情况下，随着触头的开闭，对触头产生的冲击力会引起触头材料变形及机械磨损，因此需要触头材料具有适当的硬度和强度，另外，由于要将触头加工成各种特定的形状，也特别要求触头材料具有良好的加工性能。因此，利用粉末冶金制作触头材料时，在成分选择上，应有助于在保证导电性的同时，强化所制触头材料的硬度和可加工性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种导电性良好、耐磨度高、寿命长且易于加工，成形性良好的铜基电触头材料及其制备工艺。
[0004]为实现上述目的，本发明采用一种铜基电触头材料，包含以下成份，0.2?0.6%(重量)的镁，0.05?0.3% (重量)的锑，0.05?0.4% (重量)的铋，0.05?0.3% (重量)的锡，0.05?0.3% (重量)的铬，0.005?0.05% (重量)的硼，0.02?0.1% (重量)的镧，0.2?0.5% (重量)的石墨和余量的铜。
[0005]特别地，所述的镁的重量百分比为0.5%，所述的锑的重量百分比为0.1%，所述的铋的重量百分比为0.2%，所述的锡的重量百分比为0.1%，所述的铬的重量百分比为0.1%，所述的硼的重量百分比为0.03%，所述的镧的重量百分比为0.1%，所述的石墨的重量百分比为0.3%。
[0006]本发明采用的铜基电触头材料的制备工艺:
[0007]第一步，按重量百分比，将含有镁0.2?0.6%，锑0.05?0.3%，铋0.05?0.4%,锡 0.05 ?0.3%，铬 0.05 ?0.3%，硼 0.005 ?0.05%，镧 0.02 ?0.1%，石墨 0.2 ?0.5%
和余量的铜粉放入高速混粉机内进行2小时的混滚；
[0008]第二步，将混合好的粉末材料倒入压制模具，经冷压制成圆锭；
[0009]第三步，将圆锭放入高温真空炉内，采用700?800°C烧结保温2小时后出炉，冷却后再次进行冷压整形；
[0010]第四步，将再次冷压整型后的物体再次放入高温真空炉内，采用700°C烧结保温2小时，取出后，直接放入650吨挤压机上挤压成板材；
[0011]第五步，采用750°C退火保温1.5小时后，冷却；
[0012]第六步，将第五步所得的板材冷乳成所需规格的材料半成品，再在材料半成品的表面上采用热喷涂复合一焊接层。
[0013]第七步，将第六步所得材料进行冷压整平，冲压制成触头，然后抛光处理、烘干。
[0014]与已有技术相比，本发明的有益效果体现于:通过加入适量的硼、锡、锑粉末，可在保证良好的导电性的同时，提高制成电触头的强度和耐磨性，延长了电触头的使用寿命，另外，镁的添加，也使得电触头材料在制备加工过程中，易于成形加工。
[0015]特别的，所述的第二步中，冷压的设备是350吨油压机。
[0016]特别的，所述的第五步中，将退火冷却后的板材进行再次进行退火处理。通过再次退火处理，大大地消除电触头材料的内部应力，使其更具柔韧性。
【具体实施方式】
[0017]一种铜基电触头材料，包含以下成份，0.6% (重量)的镁，0.05% (重量)的锑，0.05?0.4% (重量)的铋，0.05?0.3% (重量)的锡，0.05?0.3% (重量)的铬，
0.005?0.05% (重量)的硼，0.02?0.1% (重量)的镧，0.2?0.5% (重量)的石墨和余量的铜。其中，当镁的重量百分比为0.5%，锑的重量百分比为0.1%，铋的重量百分比为0.2%，锡的重量百分比为0.1%，铬的重量百分比为0.1%，硼的重量百分比为0.03%,镧的重量百分比为0.1%，石墨的重量百分比为0.3%，电触头的综合性能达到最佳。
[0018]—种铜基电触头材料的制备工艺，
[0019]第一步，按重量百分比，将含有镁0.2?0.6%，锑0.05?0.3%，铋0.05?0.4%,锡 0.05 ?0.3%，铬 0.05 ?0.3%，硼 0.005 ?0.05%，镧 0.02 ?0.1%，石墨 0.2 ?0.5%
和余量的铜粉放入高速混粉机内进行2小时的混滚；
[0020]第二步，将混合好的粉末材料倒入压制模具，经350吨油压机冷压制成圆锭；
[0021]第三步，将圆锭放入高温真空炉内，采用700?800°C烧结保温2小时后出炉，冷却后再次进行冷压整形；
[0022]第四步，将再次冷压整型后的物体再次放入高温真空炉内，采用700°C烧结保温2小时，取出后，直接放入650吨挤压机上挤压成板材；
[0023]第五步，采用750°C退火保温1.5小时后，冷却。这里，为了达到更高的柔韧性，进一步消除电触头材料的内应力，可进行再次退火处理；
[0024]第六步，将第五步所得的板材冷乳成所需规格的材料半成品，再在材料半成品的表面上采用热喷涂复合一焊接层。
[0025]第七步，将第六步所得材料进行冷压整平，冲压制成触头，然后抛光处理、烘干。
[0026]经检测，所得电触头材料电阻率为2.4?2.8 μ Ω.cm，硬度为40?60ΗΒ，密度为8.30 ?8.40g/cm3。
【主权项】
1.一种铜基电触头材料，其特征在于:包含以下成份，0.2?0.6% (重量)的镁，0.05?0.3% (重量)的锑，0.05?0.4% (重量)的铋，0.05?0.3% (重量)的锡，0.05?0.3% (重量)的铬，0.005?0.05% (重量)的硼，0.02?0.1% (重量)的镧，0.2?0.5% (重量)的石墨和余量的铜。2.根据权利要求1所述的铜基电触头材料，其特征在于:所述的镁的重量百分比为0.5%，所述的锑的重量百分比为0.1%，所述的铋的重量百分比为0.2%，所述的锡的重量百分比为0.1%，所述的铬的重量百分比为0.1%，所述的硼的重量百分比为0.03%，所述的镧的重量百分比为0.1 %，所述的石墨的重量百分比为0.3%。3.—种铜基电触头材料的制备工艺，其特征在于: 第一步，按重量百分比，将含有镁0.2?0.6%，锑0.05?0.3%，铋0.05?0.4%，锡0.05 ?0.3%，铬 0.05 ?0.3%，硼 0.005 ?0.05%，镧 0.02 ?0.1%，石墨 0.2 ?0.5%和余量的铜粉放入高速混粉机内进行2小时的混滚； 第二步，将混合好的粉末材料倒入压制模具，经冷压制成圆锭； 第三步，将圆锭放入高温真空炉内，采用700?800°C烧结保温2小时后出炉，冷却后再次进行冷压整形； 第四步，将再次冷压整型后的物体再次放入高温真空炉内，采用700°C烧结保温2小时，取出后，直接放入650吨挤压机上挤压成板材； 第五步，采用750°C退火保温1.5小时后，冷却； 第六步，将第五步所得的板材冷乳成所需规格的材料半成品，再在材料半成品的表面上采用热喷涂复合一焊接层。 第七步，将第六步所得材料进行冷压整平，冲压制成触头，然后抛光处理、烘干。4.根据权利要求3所述的铜基电触头材料的制备工艺，其特征在于:所述的第二步中，冷压的设备是350吨油压机。5.根据权利要求3或4所述的铜基电触头材料的制备工艺，其特征在于:所述的第五步中，将退火冷却后的板材进行再次进行退火处理。
【专利摘要】本发明涉及一种铜基电触头材料及其制备工艺，铜基触头材料包含以下成份，0.2～0.6％(重量)的镁，0.05～0.3％(重量)的锑，0.05～0.4％(重量)的铋，0.05～0.3％(重量)的锡，0.05～0.3％(重量)的铬，0.005～0.05％(重量)的硼，0.02～0.1％(重量)的镧，0.2～0.5％(重量)的石墨和余量的铜。通过加入适量的硼、锡、锑粉末，可在保证良好的导电性的同时，提高电触头制成品的强度和耐磨性，延长了电触头的使用寿命，另外，镁的添加，也使得电触头材料在制备加工过程中，易于成形加工。
【IPC分类】C22C1/04, C22C9/00
【公开号】CN105063413
【申请号】CN201510481097
【发明人】陈长晶
【申请人】温州银泰合金材料有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月29日