[发明专利]一种铜铬合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金的制备方法，尤其是涉及一种铜铬合金的制备方法，属于合金材料制备技术领域。

背景技术

铜铬合金具有强度和硬度高、导热性和导电性良好以及抗腐蚀性强等优点，广泛应用于制备电阻电极、触头材料等要求高导电率，高强度的领域，尤其是在大功率真空高压开关中，铜铬合金更是显示出广阔的应用前景。

为满足铜铬合金的广泛需求，国内外相关企业以及专业人士对铜铬合金的制备工艺进行了大量的试验和研究工作，取得了一定的进展。如发明名称为一种低氧低夹杂物铜铬合金触头的生产方法，申请号为200310105130.3的专利公开了一种真空感应熔炼和真空电渣重熔双联技术生产铜铬合金的方法，通过真空感应熔炼技术制成低氧含量的铜铬合金电极棒，再利用真空电渣重熔进一步降低铜铬合金中的夹杂物。此方法制备的铜铬合金气体含量低，组织致密，成分均匀，纯净度高，但所采用的自耗电极棒采用高纯的金属粉末制备而成，且需要结构复杂的真空系统和直流电弧电源，工艺复杂，生产成本高。发明名称为喷射沉积制造铜/铜铬合金复合触头材料的方法，申请号为201210153453.9的专利提出利用喷射沉积法在预处理后的纯铜基体上形成与铜基体牢固结合的Cu-Cr合金层。此方法制备的铜铬合金复合材料由于心部为纯铜，当表层磨损后，心部的磨损将加剧，并且此方法实施过程需要抽真空，氩气保护，以及合金熔液的粉碎，雾化，沉积等过程，工艺周期较长，生产成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铜铬合金的制备方法，使制备出的铜铬合金材料具备高强度、高导电性，铸造工艺性好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种铜铬合金的制备方法，包括以下步骤：

1）铜铬中间合金的制备：称取铜和铬后，放入石墨坩埚中置于感应炉升温至1300-1350℃，待充分熔化后，搅拌均匀，冷却得到铜铬中间合金；

2）混合粉A的准备：将氧化铜30-40份、三氧化二铬8-15份、铝粉6-12份、氟化钙1-3份、钼粉1-3份、镍粉2-6份充分混合，搅拌均匀；

3）混合粉B的准备：将硫酸镍0.5-2份、硫酸镁0.5-2份、硼酸0.3-1.2份、铝粉1-3份、氟化钙0.2-1份充分混合，搅拌均匀；

4）将铜铬中间合金加入石墨坩埚中置于感应炉升温至1250-1350℃，熔炼1-2h后加入混合粉A后，保温2-3h，最后加入混合粉B，当炉料全部熔化完后，充分搅拌；

5）向石墨坩埚中的熔液中加入经过800-1000℃高温烧结除气的CaF₂和NaF造渣材料，保温10-20分钟；

6）出去造渣材料后在温度为550-650℃，保温6-8h，自然冷却即可。

进一步地，所述步骤1）中铬和铜的重量比为1:20-25。

进一步地，所述的混合粉A的重量为铜铬中间合金重量的3-5%。

进一步地，所述的混合粉B的重量为铜铬中间合金重量的2.5-4.5%。

进一步地，所述步骤5）中CaF₂的重量为铜铬中间合金重量的0.8-1.2%，NaF的重量为铜铬中间合金重量的0.6-0.8%。

本发明的有益效果：本发明通过先制备铜铬中间合金来获得铜铬合金，使铸造工艺性能得到改善，产品抗拉强度增大了23％，导电率增大了17％。可满足高压电器产品导电零件的特殊性能需求，零件加工过程合格率达80％以上。

具体实施方式

实施例1

铜铬合金的制备方法，包括以下步骤：

1）铜铬中间合金的制备：称取铜和铬后，放入石墨坩埚中置于感应炉升温至1300℃，待充分熔化后，搅拌均匀，冷却得到铜铬中间合金；

2）混合粉A的准备：将氧化铜30份、三氧化二铬8份、铝粉6份、氟化钙1份、钼粉1份、镍粉2份充分混合，搅拌均匀；

3）混合粉B的准备：将硫酸镍0.5份、硫酸镁0.5份、硼酸0.3份、铝粉1份、氟化钙0.2份充分混合，搅拌均匀；

4）将铜铬中间合金加入石墨坩埚中置于感应炉升温至1250℃，熔炼1h后加入混合粉A后，保温2h，最后加入混合粉B，当炉料全部熔化完后，充分搅拌；

5）向石墨坩埚中的熔液中加入经过800℃高温烧结除气的CaF₂和NaF造渣材料，保温10分钟；

6）出去造渣材料后在温度为55℃，保温6h，自然冷却即可。

本实施方式中，步骤1）中铬和铜的重量比为1:20。