[发明专利]采用真空熔铸法制备CuCr40触头材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料制备技术领域，具体涉及真空熔铸法制备CuCr 40 电触头的方法。

背景技术

CuCr40主要用于12kv和40.5kv的真空灭弧室中。CuCr合金触头材料的 制造工艺，国内外有四种制造工艺：(1)混粉压制烧结法；(2)真空熔渗法； (3)真空熔铸法；(4)真空电弧自耗法。这四种制造工艺中，混粉烧结的 CuCr40材料中Cr颗粒与基体Cu的界面结合不良，韧性差。熔渗法制备的 CuCr40颗粒度较大，耐电压强度不理想，开断容量已达到极限。真空电弧 自耗法，能制造出较为理想的CuCr40触头材料，但它的成本高、工艺稳定 性很难掌握。真空熔铸工艺具有诸多的优点和优势，但在此之前，真空熔铸 法只能制造出CuCr25和CuCr30触头材料。熔铸CuCr40合金触头材料的试 制是在熔铸CuCr25和熔铸CuCr30合金触头材料的基础上进行的。即将Cu、 Cr两种组元放入到中频真空感应炉中，通过感应加热方法，在高温下将两种 材料熔化，搅拌均匀，快速浇铸，并辅以快速冷却过程。实现快速形核并且 抑制核长大，从而实现CuCr合金触头材料的Cr颗粒细化、均匀弥散分布。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用真空熔铸法制备CuCr40触头材料的方 法。不仅细化了Cr颗粒，而且提高了触头材料的各项电性能指标。

本发明所提出的采用真空熔铸法制备CuCr40触头材料的方法，其特征在 于：它包括以下步骤：

a.制粉

先将金属Cr在低温液体保护下，通过研磨破碎机加工制成Cr粉，制粉 温度控制在-100℃以下

b.烧结

将制得的Cr粉经压制后进行烧结，烧结温度为1300～1400℃时间为1～ 3小时。

c.熔铸

将Cu块与烧结后的Cr粉坯一起装入真空炉中，真空度达到P≤8×10^-2Pa 时进行加热。升温速率为80℃/min左右，浇铸温度为1800～2000℃，快速 浇铸。制得CuCr40电触头材料。

按以上工艺生产的CuCr40电触头材料，开断能力、耐电压强度、抗熔 焊性能和机械强度得到了显著提高。

附图说明

附图1是本发明制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施案例对本发明进行详细说明。

本发明的复合材料通过附图1所示的步骤来实现，包括以下步骤：

a.制粉

先将金属Cr在低温液体保护下，通过研磨破碎机加工制成Cr粉，制粉 温度控制在-100℃以下

b.烧结

将制得的Cr粉经压制后进行烧结，烧结温度为1300～1400℃时间为1～ 3小时。

c.熔铸

将Cu块与烧结后的Cr粉坯一起装入真空炉中，真空度达到P≤8×10^-2Pa 时进行加热。升温速率为80℃/min，浇铸温度为1800～2000℃，快速浇铸。 制得CuCr40电触头材料。

实施例1

称取Cr块2.24kg在低温液体保护下，通过研磨破碎机加工制成Cr粉， 制粉温度控制在-100℃以下，将Cr粉经压制后，在1300℃烧结1小时制成Cr 粉坯，然后称取Cu块3.36Kg与Cr粉坯放入真空炉中，在P≤8×10^-2Pa的 真空度下以80℃/min的速度进行加热，当温度上升到1800℃保温5min，快速 浇铸。冷却后即制得CuCr40电触头材料。

实施例2

称取Cr块2.24kg在低温液体保护下，通过研磨破碎机加工制成Cr粉， 制粉温度控制在-100℃，将Cr粉经压制后，在1350℃烧结2小时制成Cr粉 坯，然后称取Cu块3.36kg，与Cr粉坯放入真空炉中，在P≤8×10^-2Pa的真 空度下以80℃/min的速度进行加热，当温度上升到1900℃保温5min，快速浇 铸。冷却后即制得CuCr40电触头材料。

实施例3