[发明专利]一种Cu-Cr-Fe真空触头材料的制备方法

说明书

本发明公开的一种Cu‑Cr‑Fe真空触头材料的制备方法，包括以下步骤，按合金重量的重量比分别称取Cr、Fe和Cu；将真空雾化炉内的熔炼室和雾化室抽至真空状态，再将三种原料放入熔炼室的石墨坩埚中，并向熔炼室充入N₂作为保护气体，加热熔化得到合金液；调节雾化压力为5MPa，将得到的合金液通过石墨喷嘴喷入雾化室，雾化破碎得到合金粉末；筛选，预压制，压制压力300KN，形成合金粉末压坯；之后装在可加压坩埚中，放入真空烧结炉内，通入H₂，加热到900℃并保温60min，待真空烧结炉温度降低到室温后取出坯料，对坯料表面进行机加工处理从而得到Cu‑Cr‑Fe合金材料。本发明可以得到组织均匀的合金。

技术领域

本发明属于真空触头材料的制备方法技术领域，具体涉及一种Cu-Cr-Fe真空触头材料的制备方法。

背景技术

Cu-Cr-Fe合金是我国自主研发的大容量真空断路器用真空触头材料，具有开断电流能力强，耐电压强度高，且截流值降低、抗熔焊好、抗电磨损好等优良特性，目前已大量用于10kV、31.5kA级的真空断路器灭弧室中；并且，由于它的高耐电压强度，35kV、20kA和25kA级真空断路器灭弧室中也得到了广泛应用。而现有的Cu-Cr-Fe合金制备普遍采用熔铸法与粉末冶金法，但由于Cu-Cr-Fe合金是一种多组元铜合金，凝固速度过慢容易出现成分偏析和粗大的树枝晶，降低合金的力学性能；同时，合金制备过程中易发生氧化，同样容易导致成分偏析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Cu-Cr-Fe真空触头材料的制备方法，解决了现有的制备方法得到的Cu-Cr-Fe合金成分偏析和晶粒粗大的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种Cu-Cr-Fe真空触头材料的制备方法，包括以下步骤，

步骤1：按合金重量的重量比分别称取2％～4％的Cr、0.3％的Fe、余量Cu，进行配料；

步骤2：将真空雾化炉内的熔炼室和雾化室抽至真空状态，再将步骤1中称取的三种原料放入熔炼室的石墨坩埚中，并向熔炼室充入N₂作为保护气体，加热石墨坩埚使三种原料完全熔化得到合金液，并保温10min；

步骤3：调节雾化压力为5MPa，将步骤2中得到的合金液通过石墨喷嘴喷入雾化室，石墨喷嘴的直径为3～5mm，雾化破碎得到合金粉末；

步骤4：将步骤3中得到的合金粉末进行筛选，得到粒径不大于75μm的合金粉末，之后预压制粒径不大于75μm的合金粉末，压制压力300KN，保压5分钟形成合金粉末压坯；

步骤5：将步骤4中得到的合金粉末压坯装在可加压坩埚中，放入真空烧结炉内，通入H₂，加热到900℃并保温60min，之后待真空烧结炉温度降低到室温后取出坯料，对坯料表面进行机加工处理从而得到Cu-Cr-Fe合金材料。

本发明的特点还在于，

步骤1中按合金重量的重量比分别称取3％的Cr、0.3％的Fe、余量Cu，进行配料。

步骤2中雾化炉抽至真空状态时的压强为5x10^-3～7x10^-3Pa。

步骤2通过高频感应设备加热得到合金液。

步骤4中粒径不大于75μm的合金粉末的预压制通过冷压模具在四柱式油压机上进行。