CN105063413A - 一种铜基电触头材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
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
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
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。
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。
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％。
本发明采用的铜基电触头材料的制备工艺：
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℃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℃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℃退火保温1.5小时后，冷却；
第六步，将第五步所得的板材冷轧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。
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。
特别的，所述的第二步中，冷压的设备是350吨油压机。
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
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。
一种铜基电触头材料的制备工艺，
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350吨油压机冷压制成圆锭；
第三步，将圆锭放入高温真空炉内，采用700～800℃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℃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℃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；
第六步，将第五步所得的板材冷轧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。
经检测，所得电触头材料电阻率为2.4～2.8μΩ.cm，硬度为40～60HB，密度为8.30～8.40g/cm3。
Claims (5)
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％。
3.一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℃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℃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℃退火保温1.5小时后，冷却；
第六步，将第五步所得的板材冷轧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。
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