一种CuCr50合金及其制备方法与流程

文档序号:41143131发布日期:2025-03-04 17:17阅读:99来源:国知局

本申请属于冶金,具体涉及一种cucr50合金及其制备方法。


背景技术:

1、铜铬合金具有较好的综合性能,例如包括短路电流开断能力强、介质强度高、耐烧蚀、截流低等,由于cucr的吸气效应大于放气,相比其它材料有更好的动态真空度,因此被广泛用于真空灭弧室等。

2、目前,用于制备铜铬合金的方法主要包括混粉烧结法、真空熔铸法以及电弧熔炼法等,其中,混粉烧结法是将铜和铬粉末混合后进行烧结处理,但由于该方法采用固相烧结,导致产品颗粒间的结合力相对较弱,会影响长期使用的机械稳定性;真空熔铸法在真空中加热至熔点以上温度使铜铬合金完全熔化,然后浇注成型,但该方法需要专门的真空环境以及复杂的熔炼设备,导致初期投资及运行成本相对较高;电弧熔炼法通过利用电弧产生的高温来熔化铜铬原料,并通过快速冷却形成所需形状,但该方法对于熔池内的化学成分、温度场以及凝固速率控制较为严苛,容易产生非预期的质量波动。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种cucr50合金及其制备方法,本申请旨在克服现有技术的上述不足,并提供一种能够提高真空断路器切电容组性能的铜铬合金触头。

2、为实现上述目的,本申请提供以下技术方案:

3、一种cucr50合金制备方法,所述制备方法包括:将铜粉、铬粉、导电助剂和强化相按预设比例配置后进行球磨,以获得cucr50合金粉末;将所述cucr50合金粉末预压成型,以获得cucr50合金生坯;对所述cucr50合金生坯进行固相烧结,以获得cucr50合金烧结体;对所述cucr50合金烧结体进行热等静压,以获得cucr50合金。

4、可选的,所述导电助剂包括如下任一:炭黑、石墨、碳纳米管和碳纤维。所述强化相包括碳化物或氧化物粉末,其中,所述碳化物包括如下任一:碳化铬、碳化钨、碳化钛和碳化钒;所述氧化物包括如下任一:氧化铝、氧化锆和氧化钇。

5、可选的,所述烧结助剂包括硼化物或硅化物,其中,所述硼化物包括如下任一:硼化钛或硼化锆;所述硅化物包括如下任一:硅化铁、硅化镍、硅化钴、硅化钼、硅化钛、硅化锆和硅化钨。

6、可选的,在对所述cucr50合金粉末预压成型的过程中,压力设置为9.5~12mpa。

7、可选的,在对所述cucr50合金粉末预压成型的过程中,保压时间设置为0.1~0.3s。

8、可选的,采用梯度式升温对所述cucr50合金生坯进行固相烧结。

9、可选的,对所述cucr50合金生坯进行固相烧结的烧结温度为980~1070℃。

10、可选的,将所述cucr50合金烧结体在920~980℃的温度下进行热等静压。

11、可选的,将所述cucr50合金烧结体在110~140mpa的压力下进行热等静压。

12、可选的,对所述cucr50合金烧结体进行热等静压的保压时间设置为3~6h。

13、此外,本申请还提供一种cucr50合金,所述cucr50合金的组分及各组分的质量百分比为:

14、铬粉:49.6~49.8%

15、导电助剂:0.01~0.03%

16、强化相:0.2~0.7%

17、铜粉:余量。

18、此外,本申请还提供一种触头,所述触头用于真空灭弧室,所述触头基于如前所述的cucr50合金制备。

19、与现有技术相比,本申请能够带来以下技术效果:本申请通过优化铜粉、铬粉、导电助剂和强化相的配比,并采用球磨混合、预压成型、梯度式升温烧结及热等静压处理等工艺,制备出高性能cucr50合金触头。本申请能够显著提高的cucr50合金导电率、机械性能和致密度,增强其抗熔焊性和耐磨损性,从而大幅提升了真空断路器切电容组的性能和可靠性,延长了触头的使用寿命。



技术特征:

1.一种cucr50合金制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述导电助剂包括如下任一:炭黑、石墨、碳纳米管和碳纤维。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述强化相包括碳化物或氧化物粉末,其中,

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述烧结助剂包括硼化物或硅化物,其中,

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在对所述cucr50合金粉末预压成型的过程中,压力设置为9.5~12mpa。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在对所述cucr50合金粉末预压成型的过程中,保压时间设置为0.1~0.3s。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,采用梯度式升温对所述cucr50合金生坯进行固相烧结。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,对所述cucr50合金生坯进行固相烧结的烧结温度为980~1070℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,将所述cucr50合金烧结体在920~980℃的温度下进行热等静压。

10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,将所述cucr50合金烧结体在110~140mpa的压力下进行热等静压。

11.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,对所述cucr50合金烧结体进行热等静压的保压时间设置为3~6h。

12.一种cucr50合金,其特征在于,所述cucr50合金的组分及各组分的质量百分比为:

13.一种触头,所述触头用于真空灭弧室,其特征在于,所述触头基于权利要求12所述的cucr50合金制备。


技术总结
本申请属于冶金技术领域,具体揭示了一种CuCr<subgt;50</subgt;合金制备方法,所述制备方法包括:将铜粉、铬粉、导电助剂和强化相按预设比例配置后进行球磨,以获得CuCr<subgt;50</subgt;合金粉末;将所述CuC<subgt;r50</subgt;合金粉末预压成型,以获得CuCr<subgt;50</subgt;合金生坯;对所述CuCr<subgt;50</subgt;合金生坯进行固相烧结,以获得CuCr<subgt;50</subgt;合金烧结体;对所述CuCr<subgt;50</subgt;合金烧结体进行热等静压,以获得CuCr<subgt;50</subgt;合金。本申请能够提高CuCr<subgt;50</subgt;合金包括硬度、致密度在内的各项性能。

技术研发人员:王小军,王文斌,徐常礼,李鹏,王非,韩宁,王勇
受保护的技术使用者:陕西斯瑞新材料股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/3/3
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