一種新型銅基電觸頭材料加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銅基電觸頭材料加工工藝，進(jìn)一步而言涉及鎳作為次要成分的新型銅基電觸頭材料的加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電器行業(yè)所用的電觸頭大部分以銀基材料為主，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的主要是Ag-C系列、Ag-Ni系列、Ag-MeO系列、Ag-WC系列。其中AgCdO是應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的一種電觸頭材料。但是Ag為貴金屬，成本較高，金屬鎘具有毒性，在材料制造和觸頭使用過(guò)程中易蒸發(fā)，造成污染。
[0003]為了節(jié)約貴金屬材料，減少污染，采用多元少量合金化原理，以銅為基體，添加適量N1、Mo、Co、稀土等合金元素，研發(fā)了《一種多元銅基電接觸合金材料》(國(guó)家授權(quán)專利:ZL200610051267.9)，該材料具有較高的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性、高化學(xué)穩(wěn)定性、低而穩(wěn)定的接觸電阻、尚抗恪焊性和尚抗電弧侵蝕等優(yōu)良性能，且基體材料為賤金屬、不含有害兀素。
[0004]但是由于鑄態(tài)銅基合金組織粗大，存在枝晶偏析，其組織不均勻，硬度較高，容易發(fā)生脆裂，加工成觸頭困難，迄今為止，銅基電接觸材料尚不能在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)化價(jià)值很小，說(shuō)明在這一研究領(lǐng)域沒有實(shí)質(zhì)性的突破。因此針對(duì)開發(fā)出的新型銅基電觸頭材料的加工工藝研究，已經(jīng)成為該研究領(lǐng)域的主要內(nèi)容之一。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題:提供一種既具有較高的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性、抗摩擦磨損性能又有較優(yōu)的抗電弧侵襲能力、高抗熔焊性的新型銅基電觸頭材料加工工藝，使其易加工成觸頭，以克服現(xiàn)有工藝的不足。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種新型銅基電觸頭材料加工工藝，其步驟包括:
步驟一，將合金液溫度控制在15000C-16000C，采用立模頂注法快速出爐澆注成試樣(原始直徑為50?100mm)；
步驟二，將澆鑄出的試樣加熱到1000-1100°C，在熱擠壓模具中進(jìn)行熱擠壓，第一次擠壓后試樣的直徑為10?20mm，第二次擠壓后試樣的直徑為3?1mm;
步驟三，再將經(jīng)過(guò)步驟二的試樣在溫度為1000-1150°C下保溫16-20h，然后進(jìn)行水冷； 步驟四將經(jīng)過(guò)步驟三的試樣在溫度為500 0C?900 0C鹽浴爐中保溫5?30min ；
步驟五，將經(jīng)過(guò)步驟四的試樣在直進(jìn)式拉絲機(jī)上拉拔成直徑為0.5?3mm的線材；
步驟六，最后將經(jīng)過(guò)步驟五的試樣利用專用打頭機(jī)打成觸頭。
[0007]本發(fā)明的有益效果:經(jīng)過(guò)以下步驟:鑄造成型—熱擠壓成棒—固溶處理—均勻化熱處理—拉拔成絲—打成觸頭(專用打頭機(jī))。與鑄態(tài)試樣相比(硬度為402HV)，經(jīng)過(guò)該處理后，制得的新型銅基電觸頭材料組織均勻，硬度適中(硬度為139.7HV)，不易發(fā)生脆裂，易加工成觸頭。【具體實(shí)施方式】
[0008] 實(shí)施例:
將合金液溫度控制在1500°C-160(TC，采用立模頂注法快速出爐澆注成試樣(原始直徑為50?100mm)，并將試樣上下各切除I?3cm，克服澆鑄缺陷，將澆鑄出的試樣加熱到1000-1100°C，在熱擠壓模具中進(jìn)行熱擠壓，第一次擠壓后試樣的直徑為10?20mm，第二次擠壓后試樣的直徑為3?10mm，再將經(jīng)過(guò)步驟二的試樣在溫度為1000-1150°C下保溫16-20h，然后進(jìn)行水冷;將試樣在溫度為500°C?900°C鹽浴爐中保溫5?30min;將經(jīng)過(guò)步驟四的試樣在直進(jìn)式拉絲機(jī)上拉拔成直徑為0.5?3mm的線材，最后將經(jīng)過(guò)步驟五的試樣利用專用打頭機(jī)打成觸頭，該觸頭應(yīng)用到T90通用電磁繼電器上在負(fù)載為10A、30VDC下，阻性達(dá)到15次，表現(xiàn)出較強(qiáng)的綜合性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型銅基電觸頭材料加工工藝，其步驟包括: 步驟一，將合金液溫度控制在1500°c-1600°c，采用立模頂注法快速出爐澆注成試樣，直徑為50?I OOmm; 步驟二，將澆鑄出的試樣加熱到1000-1100°c，在熱擠壓模具中進(jìn)行熱擠壓，第一次擠壓后試樣的直徑為10?20mm，第二次擠壓后試樣的直徑為3?1mm; 步驟三，再將經(jīng)過(guò)步驟二的試樣在溫度為1000-1150°C下保溫16-20h，然后進(jìn)行水冷； 步驟四將經(jīng)過(guò)步驟三的試樣在溫度為500 0C?900 0C鹽浴爐中保溫5?30min ； 步驟五將經(jīng)過(guò)步驟四的試樣在直進(jìn)式拉絲機(jī)上拉拔成直徑為0.5?3mm的線材； 步驟六:最后將經(jīng)過(guò)步驟五的試樣利用專用打頭機(jī)打成觸頭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型銅基電觸頭材料加工工藝，其特征在于:所述的合金液成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:Ni為7?25%，Ti為I?15%，Co為I?6%，Mo為0.1?2%，稀土元素含量為0.002?0.2%,余量為銅及不可避免的雜質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型銅基電觸頭材料加工工藝，其步驟包括：步驟一，將合金液溫度控制在1500℃-1600℃，采用立模頂注法快速出爐澆注成試樣（原始直徑為50～100mm）；步驟二，將澆鑄出的試樣加熱到1000-1100℃，在熱擠壓模具中進(jìn)行熱擠壓，第一次擠壓后試樣的直徑為10～20mm，第二次擠壓后試樣的直徑為3～10mm；步驟三，再將經(jīng)過(guò)步驟二的試樣在溫度為1000-1150℃下保溫16-20h，然后進(jìn)行水冷；步驟四將經(jīng)過(guò)步驟三的試樣在溫度為500℃～900℃鹽浴爐中保溫5～30min；步驟五將經(jīng)過(guò)步驟四的試樣在直進(jìn)式拉絲機(jī)上拉拔成直徑為0.5~3mm的線材；步驟六：最后將經(jīng)過(guò)步驟五的試樣利用專用打頭機(jī)打成觸頭。
【IPC分類】C22C9/00, C22F1/08, C22C9/06
【公開號(hào)】CN105648371
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】張曉燕, 張俊杰, 黃鑫, 鞏向鵬, 林廷藝
【申請(qǐng)人】貴州大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年1月25日