[發明專利]一種高強度鈀基弱電接觸材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911325348.7
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110983147B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 羅瑤;侯智超;王鵬;賀昕;關俊卿;陳斐;馬賢杰
• 申請（專利權）人: 有研億金新材料有限公司
• 主分類號: C22C30/02
• 分類號: C22C30/02;C22F1/02;C22C1/02;C21D9/52;H01B1/02;H01R39/20;H01R39/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發明公開了屬于弱電接觸技術領域的一種高強度鈀基弱電接觸材料及其制備方法。以質量百分數計，本發明鈀基弱電接觸材料包括：30～40％Pd、35～45％Ag、10～30％Cu、0.2～3％Pt和0.05～0.3％Ni。本發明提供的用于弱電接觸材料領域的鈀基合金拉伸強度高、硬度好、高彈性、耐腐蝕，在微電機中應用效果佳。

技術領域

本發明屬于弱電接觸技術領域，特別涉及一種高強度鈀基弱電接觸材料及其制備方法。

背景技術

微型繼電器、換向器和微型電位器工作過程中所承受的電流，電壓、電功率、接觸壓力等一般都很小，均以毫安、毫伏以及多少克力計，故通稱之為弱電接點元件。通過弱電接點所傳輸的電流、電壓不僅作為能量，更多的是作為信號。使用的電刷材料需要擁有低而穩定的接觸電阻以保證電流能穩定而持續流通，較高的硬度以滿足彈性接點力學性能的需求，較高的耐磨損性能以適應滑動電接觸的工作環境，從而對電刷材料提出了較高的要求。

鈀的密度小，以鈀為基的合金是重要而經濟的電接觸材料，由于鈀的導電率和導熱系數均低，不能用作強電流接觸材料，而主要用于弱電情況下工作的材料，在一定條件下，接觸特性比鉑合金好。AgPd系列合金以其優良的電學性能、力學性能以及抗氧化、耐腐蝕性能被廣泛用作微電機電刷的工作層，傳統AgPd系合金只含有兩種貴金屬組元，其價格高昂，而且由于Ag與Pd無限互溶，沒有過剩相析出，強化手段有限，其強度、硬度和耐磨性不能滿足弱點接觸材料的應用需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高強度鈀基弱電接觸材料及其制備方法，具體技術方案如下：

一種高強度鈀基弱電接觸材料，以質量百分數計，包括：30～40％Pd、35～45％Ag、10～30％Cu、0.2～3％Pt和0.05～0.3％Ni。其中，高強度鈀基弱電接觸材料各組分質量百分數之和等于100％。

優選地，本發明所述的高強度鈀基弱電接觸材料，以質量百分數計，包括：30～35％Pd、35～45％Ag、15-25％Cu、0.2～3％Pt和0.05～0.3％Ni。其中，高強度鈀基弱電接觸材料各組分質量百分數之和等于100％。

本發明所述高強度鈀基弱電接觸材料的制備方法包括配料、熔煉、澆鑄、軋制、軋制熱處理、絲材拉制、拉制熱處理的步驟。

所述配料步驟中，用銅皮將鉑粒、鎳粒包裹。

所述熔煉步驟中的熔煉溫度為1800-2500℃，優選為1800-2300℃；熔煉優選在真空下進行。

所述軋制為冷軋，道次變形量為2％～5％。

所述軋制熱處理在軋制變形量達到70％～90％時進行，軋制熱處理為真空退火處理，溫度600～900℃，時間30～50min。

所述絲材拉制在軋制材料到φ8mm開始，絲材拉制中的拉制道次變形量為5％～10％。

所述拉制熱處理在絲材拉制變形量達到50％～70％時進行，拉制熱處理為400～600℃，20～30min的真空退火處理。

本發明軋制熱處理和拉制熱處理均采用真空退火處理，用以防止合金表面氧化。

本發明所述制備方法制備的高強度鈀基弱電接觸材料拉伸強度900～1000MPa，延伸率≥5％，維氏硬度260～350kgf/mm²，彈性模量10×10⁴～12×10⁴MPa。

本發明的有益效果為：

(1)本發明通過引入Cu等元素取代部分Pd，一方面降低材料成本，另一方面利用合金元素的析出來獲得沉淀強化效應，改善合金的耐磨性；又加入微量的Pt、Ni元素，增強合金的硬度、強度、改善耐磨性能。