[发明专利]一种提高铜铬合金电导率的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，特别涉及一种提高铜铬合金电导率的方法。

背景技术

铜铬合金具有较高的耐电压强度、优良的抗熔焊性能和载流能力及很低的截断电流，已在触头材料方面得到了广泛应用。制备铜铬合金的方法主要有：粉末烧结法、熔渗法、电弧熔炼法、真空感应熔炼法、快速凝固法及爆炸烧结法等。其中熔渗法是最早用来制备铜铬合金的一种方法。采用熔渗法制备的铜铬合金具有较高机械强度和抗电蚀能力，耐压强度优于烧结法制备的触头，且氧含量低，较适合制备铬含量较高的铜铬合金，该工艺已成为国内生产触头的主流生产技术。但在高温熔渗时，铬在铜基体中溶解度较高，冷却后形成过饱和固溶体，且所制备的铜铬合金致密性较差，使其电导率降低。目前，提高熔渗铜铬合金电导率的方法主要是合金成分的优化及热处理（固溶、时效处理），但采用上述方法对提高铜铬合金的电导率仍有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易于操控、质量稳定、能有效提高铜铬合金电导率的方法。本发明主要是采用高压热加工工艺。

本发明的方法如下：

1、原料：铜铬合金的化学成分以质量分数wt%为：铬Cr 40%～50%，其余量为铜。

2、高压处理：将上述铜铬合金放在六面顶压机上进行高压处理，压力为1～3GPa，加热温度为850～920℃，保温时间为20～30min，断电保压自然冷却至室温。

3、时效处理：将上述经过高压处理的铜铬合金放在电阻炉中，加热温度为470～520℃，保温60～120min后空冷至室温。

本发明所采用的高压处理，一方面，可以消除残余显微孔隙、疏松等缺陷，提高铜铬合金的致密性；另一方面，可以大大增加合金内部位错等缺陷，造成点阵畸变及内能的升高, 为析出相的形核及生长提供有利条件。随后再对经高压处理后的铜铬合金进行时效处理，可以使Cu基体中过饱和Cr脱溶析出，位错等缺陷的消除，加上铜铬合金致密性的提高，其结果降低了对电子的散射作用，提高了铜铬合金的电导率。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、工艺简单易于操控，质量稳定。

2、经过该方法处理的铜铬合金可获得较高的电导率，且组织更加均匀致密。与未经过处理的铜铬合金相比电导率可提高30～32%，与经过常规热处理的提高合金相比电导率提高5%。

具体实施方式：

下面通过实施例详述本发明。

实施例1

取化学成分（质量分数wt%）为铜52.02%、铬47.98的铜铬合金，将其放在CS-ΙΙB型六面顶压机上进行高压处理，压力为1GPa，加热温度为920℃，保温时间为20min，断电保压冷却至室温。然后再将上述经过高压处理后的铜铬合金放在KLX-12B型箱式电阻炉中进行时效处理，加热温度为470℃，保温时间为120min，出炉空冷。其电导率的测试结果见表1。

实施例2

取化学成分（质量分数wt%）为铜50.00%、铬50.00%的铜铬合金，将其放在CS-ΙΙB型六面顶压机上进行高压处理，压力为3GPa，加热温度为850℃，保温时间为30min，断电保压冷却至室温。然后再将上述经过高压处理后的铜铬合金放在KLX-12B型箱式电阻炉中进行时效处理，加热温度为500℃，保温时间为90 min，出炉空冷。其电导率的测试结果见表1。

实施例3

取化学成分（质量分数wt%）为铜60.00%、铬40.00%的铜铬合金，将其放在CS-ΙΙB型六面顶压机上进行高压处理，压力为2GPa，加热温度为880℃，保温时间为25min，断电保压冷却至室温。然后再将上述经过高压处理后的铜铬合金放在KLX-12B型箱式电阻炉中进行时效处理，加热温度为520℃，保温时间为60min，断电保压冷却至室温。其电导率的测试结果见表1。

 表1 不同状态下铜铬合金的电导率测试结果

注：固溶+时效：960℃固溶30min+500℃时效120min。

上述实验结果表明：铜铬合金经本发明方法处理后具有较高的电导率，高于实施例前和常规热处理工艺（固溶+时效）处理后铜铬合金的电导率。