[發明專利]一種新型銅基電觸頭材料加工工藝

在審

• 申請號: 201610047245.9
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105648371A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 張曉燕;張俊杰;黃鑫;鞏向鵬;林廷藝
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08;C22C9/06;C22C9/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本發明涉及一種銅基電觸頭材料加工工藝，進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

目前電器行業所用的電觸頭大部分以銀基材料為主，國內外應用較多的主要是Ag-C系列、Ag-Ni系列、Ag-MeO系列、Ag-WC系列。其中AgCdO是應用最廣、產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程中易蒸發，造成污染。

為了節約貴金屬材料，減少污染，采用多元少量合金化原理，以銅為基體，添加適量Ni、Mo、Co、稀土等合金元素，研發了《一種多元銅基電接觸合金材料》（國家授權專利：ZL200610051267.9），該材料具有較高的導電和導熱性、高化學穩定性、低而穩定的接觸電阻、高抗熔焊性和高抗電弧侵蝕等優良性能，且基體材料為賤金屬、不含有害元素。

但是由于鑄態銅基合金組織粗大，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內實現規模化生產，產業化價值很小，說明在這一研究領域沒有實質性的突破。因此針對開發出的新型銅基電觸頭材料的加工工藝研究，已經成為該研究領域的主要內容之一。

發明內容

本發明解決的技術問題：提供一種既具有較高的導電和導熱性、抗摩擦磨損性能又有較優的抗電弧侵襲能力、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，以克服現有工藝的不足。

本發明的技術方案：

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，再將經過步驟二的試樣在溫度為1000-1150℃下保溫16-20h，然后進行水冷；

步驟四將經過步驟三的試樣在溫度為500℃～900℃鹽浴爐中保溫5～30min；

步驟五，將經過步驟四的試樣在直進式拉絲機上拉拔成直徑為0.5~3mm的線材；

步驟六，最后將經過步驟五的試樣利用專用打頭機打成觸頭。

本發明的有益效果：經過以下步驟：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）。與鑄態試樣相比（硬度為402HV），經過該處理后，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），不易發生脆裂，易加工成觸頭。

具體實施方式

實施例：

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），并將試樣上下各切除1~3㎝，克服澆鑄缺陷，將澆鑄出的試樣加熱到1000-1100℃，在熱擠壓模具中進行熱擠壓，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，再將經過步驟二的試樣在溫度為1000-1150℃下保溫16-20h，然后進行水冷；將試樣在溫度為500℃～900℃鹽浴爐中保溫5～30min；將經過步驟四的試樣在直進式拉絲機上拉拔成直徑為0.5~3mm的線材，最后將經過步驟五的試樣利用專用打頭機打成觸頭，該觸頭應用到T90通用電磁繼電器上在負載為10A、30VDC下，阻性達到10⁵次，表現出較強的綜合性能。