一種銅鉻合金的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合金的制備方法，尤其是涉及一種銅鉻合金的制備方法，屬于合金材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]銅鉻合金具有強(qiáng)度和硬度高、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性良好以及抗腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于制備電阻電極、觸頭材料等要求高導(dǎo)電率，高強(qiáng)度的領(lǐng)域，尤其是在大功率真空高壓開關(guān)中，銅鉻合金更是顯示出廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]為滿足銅鉻合金的廣泛需求，國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)以及專業(yè)人士對(duì)銅鉻合金的制備工藝進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和研究工作，取得了一定的進(jìn)展。如發(fā)明名稱為一種低氧低夾雜物銅鉻合金觸頭的生產(chǎn)方法，申請(qǐng)?zhí)枮?00310105130.3的專利公開了一種真空感應(yīng)熔煉和真空電渣重熔雙聯(lián)技術(shù)生產(chǎn)銅鉻合金的方法，通過(guò)真空感應(yīng)熔煉技術(shù)制成低氧含量的銅鉻合金電極棒，再利用真空電渣重熔進(jìn)一步降低銅鉻合金中的夾雜物。此方法制備的銅鉻合金氣體含量低，組織致密，成分均勻，純凈度高，但所采用的自耗電極棒采用高純的金屬粉末制備而成，且需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜的真空系統(tǒng)和直流電弧電源，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。發(fā)明名稱為噴射沉積制造銅/銅鉻合金復(fù)合觸頭材料的方法，申請(qǐng)?zhí)枮?01210153453.9的專利提出利用噴射沉積法在預(yù)處理后的純銅基體上形成與銅基體牢固結(jié)合的Cu-Cr合金層。此方法制備的銅鉻合金復(fù)合材料由于心部為純銅，當(dāng)表層磨損后，心部的磨損將加劇，并且此方法實(shí)施過(guò)程需要抽真空，氬氣保護(hù)，以及合金熔液的粉碎，霧化，沉積等過(guò)程，工藝周期較長(zhǎng)，生產(chǎn)成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種銅鉻合金的制備方法，使制備出的銅鉻合金材料具備高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性，鑄造工藝性好。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種銅鉻合金的制備方法，包括以下步驟:
1)銅鉻中間合金的制備:稱取銅和鉻后，放入石墨坩禍中置于感應(yīng)爐升溫至1300-1350°C，待充分熔化后，攪拌均勻，冷卻得到銅鉻中間合金；
2)混合粉A的準(zhǔn)備:將氧化銅30-40份、三氧化二鉻8-15份、鋁粉6_12份、氟化鈣1_3份、鉬粉1-3份、鎳粉2-6份充分混合，攪拌均勻；
3)混合粉B的準(zhǔn)備:將硫酸鎳0.5-2份、硫酸鎂0.5-2份、硼酸0.3-1.2份、鋁粉1_3份、氟化鈣0.2-1份充分混合，攪拌均勻；
4)將銅鉻中間合金加入石墨坩禍中置于感應(yīng)爐升溫至1250-1350°C，熔煉l_2h后加入混合粉A后，保溫2-3h，最后加入混合粉B，當(dāng)爐料全部熔化完后，充分?jǐn)嚢瑁?br> 5)向石墨坩禍中的熔液中加入經(jīng)過(guò)800-1000°C高溫?zé)Y(jié)除氣的CaFjPNaF造渣材料，保溫10-20分鐘； 6)出去造渣材料后在溫度為550-650°C，保溫6-8h，自然冷卻即可。
[0006]進(jìn)一步地，所述步驟1)中鉻和銅的重量比為1:20-25。
[0007]進(jìn)一步地，所述的混合粉A的重量為銅鉻中間合金重量的3-5%。
[0008]進(jìn)一步地，所述的混合粉B的重量為銅鉻中間合金重量的2.5-4.5%。
[0009]進(jìn)一步地，所述步驟5)中CaFj^重量為銅鉻中間合金重量的0.8-1.2%, NaF的重量為銅鉻中間合金重量的0.6-0.8%。
[0010]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過(guò)先制備銅鉻中間合金來(lái)獲得銅鉻合金，使鑄造工藝性能得到改善，產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度增大了 23%，導(dǎo)電率增大了 17%?？蓾M足高壓電器產(chǎn)品導(dǎo)電零件的特殊性能需求，零件加工過(guò)程合格率達(dá)80%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
銅鉻合金的制備方法，包括以下步驟:
1)銅鉻中間合金的制備:稱取銅和鉻后，放入石墨坩禍中置于感應(yīng)爐升溫至1300°c，待充分熔化后，攪拌均勻，冷卻得到銅鉻中間合金；
2)混合粉A的準(zhǔn)備:將氧化銅30份、三氧化二鉻8份、招粉6份、氟化鈣1份、鉬粉1份、鎳粉2份充分混合，攪拌均勻；
3)混合粉B的準(zhǔn)備:將硫酸鎳0.5份、硫酸鎂0.5份、硼酸0.3份、鋁粉1份、氟化鈣0.2份充分混合，攪拌均勻；
4)將銅鉻中間合金加入石墨坩禍中置于感應(yīng)爐升溫至1250°C，熔煉lh后加入混合粉A后，保溫2h，最后加入混合粉B，當(dāng)爐料全部熔化完后，充分?jǐn)嚢瑁?br> 5)向石墨坩禍中的熔液中加入經(jīng)過(guò)800°C高溫?zé)Y(jié)除氣的CaFjPNaF造渣材料，保溫10分鐘；
6)出去造渣材料后在溫度為55°C，保溫6h，自然冷卻即可。
[0012]本實(shí)施方式中，步驟1)中鉻和銅的重量比為1:20。
[0013]本實(shí)施方式中，混合粉A的重量為銅鉻中間合金重量的3%。
[0014]本實(shí)施方式中，混合粉B的重量為銅鉻中間合金重量的2.5%。
[0015]本實(shí)施方式中，步驟5)中CaFj^重量為銅鉻中間合金重量的0.8%,NaF的重量為銅鉻中間合金重量的0.6%。
[0016]實(shí)施例2
銅鉻合金的制備方法，包括以下步驟:
1)銅鉻中間合金的制備:稱取銅和鉻后，放入石墨坩禍中置于感應(yīng)爐升溫至1320°C，待充分熔化后，攪拌均勻，冷卻得到銅鉻中間合金；
2)混合粉A的準(zhǔn)備:將氧化銅35份、三氧化二鉻12份、鋁粉8份、氟化鈣2.4份、鉬粉
2.7份、鎳粉3.5份充分混合，攪拌均勻；
3)混合粉B的準(zhǔn)備:將硫酸鎳1.3份、硫酸鎂1.2份、硼酸0.6份、招粉2.1份、氟化鈣0.7份充分混合，攪拌均勻；
4)將銅鉻中間合金加入石墨坩禍中置于感應(yīng)爐升溫至1300°C，熔煉1.5h后加入混合粉A后，保溫2.5h，最后加入混合粉B，當(dāng)爐料全部熔化完后，充分?jǐn)嚢瑁? 5)向石墨坩禍中的熔液中加入經(jīng)過(guò)900°C高溫?zé)Y(jié)除氣的CaFjPNaF造渣材料，保溫15分鐘；
6)出去造渣材料后在溫度為600°C，保溫7h，自然冷卻即可。
[0017]本實(shí)施方式中，步驟1)中鉻和銅的重量比為1:22。
[0018]本實(shí)施方式中，混合粉A的重量為銅鉻中間合金重量的4%。
[0019]本實(shí)施方式中，混合粉B的重量為銅鉻中間合金重量的3%。
[0020]本實(shí)施方式中，步驟5)中CaFj^重量為銅鉻中間合金重量的1.0%，NaF的重量為銅鉻中間合金重量的0.7%。
[0021]實(shí)施例3
銅鉻合金的制備方法，包括以下步驟:
1)銅鉻中間合金的制備:稱取銅和鉻后，放入石墨坩禍中置于感應(yīng)爐升溫至1350°C，待充分熔化后，攪拌均勻，冷卻得到銅鉻中間合金；
2)混合粉A的準(zhǔn)備:將氧化銅40份、三氧化二鉻15份、鋁粉12份、氟化鈣3份、鉬粉3份、鎳粉6份充分混合，攪拌均勻；
3)混合粉B的準(zhǔn)備:將硫酸鎳2份、硫酸鎂2份、硼酸1.2份、招粉3份、氟化鈣1份充分混合，攪拌均勻；
4)將銅鉻中間合金加入石墨坩禍中置于感應(yīng)爐升溫至1350°C，熔煉2h后加入混合粉A后，保溫3h，最后加入混合粉B，當(dāng)爐料全部熔化完后，充分?jǐn)嚢瑁?br> 5)向石墨坩禍中的熔液中加入經(jīng)過(guò)1000°C高溫?zé)Y(jié)除氣的CaFjPNaF造渣材料，保溫20分鐘；
6)出去造渣材料后在溫度為650°C，保溫8h，自然冷卻即可。
[0022]本實(shí)施方式中，步驟1)中鉻和銅的重量比為1: 25。
[0023]本實(shí)施方式中，混合粉A的重量為銅鉻中間合金重量的5%。
[0024]本實(shí)施方式中，混合粉B的重量為銅鉻中間合金重量的4.5%。
[0025]本實(shí)施方式中，步驟5)中CaFj^重量為銅鉻中間合金重量的1.2%,NaF的重量為銅鉻中間合金重量的0.8%。
[0026]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銅鉻合金的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)銅鉻中間合金的制備:稱取銅和鉻后，放入石墨坩禍中置于感應(yīng)爐升溫至1300-1350°C，待充分熔化后，攪拌均勻，冷卻得到銅鉻中間合金； 2)混合粉A的準(zhǔn)備:將氧化銅30-40份、三氧化二鉻8-15份、鋁粉6_12份、氟化鈣1_3份、鉬粉1-3份、鎳粉2-6份充分混合，攪拌均勻； 3)混合粉B的準(zhǔn)備:將硫酸鎳0.5-2份、硫酸鎂0.5-2份、硼酸0.3-1.2份、鋁粉1_3份、氟化鈣0.2-1份充分混合，攪拌均勻； 4)將銅鉻中間合金加入石墨坩禍中置于感應(yīng)爐升溫至1250-1350°C，熔煉l_2h后加入混合粉A后，保溫2-3h，最后加入混合粉B，當(dāng)爐料全部熔化完后，充分?jǐn)嚢瑁? 5)向石墨坩禍中的熔液中加入經(jīng)過(guò)800-1000°C高溫?zé)Y(jié)除氣的CaFjPNaF造渣材料，保溫10-20分鐘； 6)出去造渣材料后在溫度為550-650°C，保溫6-8h，自然冷卻即可。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鉻合金的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中鉻和銅的重量比為1:20-25。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鉻合金的制備方法，其特征在于:所述的混合粉A的重量為銅鉻中間合金重量的3-5%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鉻合金的制備方法，其特征在于:所述的混合粉B的重量為銅鉻中間合金重量的2.5-4.5%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鉻合金的制備方法，其特征在于:所述步驟5)中CaF2的重量為銅鉻中間合金重量的0.8-1.2%，NaF的重量為銅鉻中間合金重量的0.6-0.8%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅鉻合金的制備方法，包括以下步驟：1）銅鉻中間合金的制備；2）混合粉A的準(zhǔn)備；3）混合粉B的準(zhǔn)備；4）將銅鉻中間合金加入石墨坩堝中置于感應(yīng)爐升溫熔煉1-2h后依次加入混合粉A和混合粉B攪拌；5）向石墨坩堝中的熔液中加入經(jīng)過(guò)造渣材料，保溫；6）出去造渣材料后、保溫、自然冷卻即可。本發(fā)明通過(guò)先制備銅鉻中間合金來(lái)獲得銅鉻合金，使鑄造工藝性能得到改善。
【IPC分類】C22C1/03, C22C9/00
【公開號(hào)】CN105349809
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510694120
【發(fā)明人】李瑞國(guó)
【申請(qǐng)人】無(wú)棣向上機(jī)械設(shè)計(jì)服務(wù)有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月25日