[发明专利]一种银镁镍合金细晶强化方法

说明书

本发明公开一种银镁镍合金细晶强化方法，属于电接触材料技术领域。本发明所述方法为将原材料按配比放入真空感应炉熔炼后得到银镁镍合金坯锭，将铸锭冷轧为薄片。银镁镍合金薄片作为阴极，以金属铂片作为阳极，氢化电解液为酸性体系，溶液中加入氢化抑制剂，直流电解氢化一段时间后，将银镁镍合金薄片取出清洗烘干，取出精轧矫形，置于气氛烧结炉中，先在真空低温下保温一段时间，随后通氧升温，在高温下热内氧化，随炉冷却。本发明所述方法制备得到的材料强度高、硬度高，塑性好，弹性好，导电性能优良，具有很好的抗电弧能力。

技术领域

本发明涉及一种银镁镍合金细晶强化方法，属于电接触材料技术领域。

背景技术

银镁镍合金是一种以银为基体，含有少量的镁和镍，经内氧化后该合金具有优良的弹性和抗机械疲劳性能，以及良好的导电导热性和高温下弹性不变的特点，具备优越的抗电侵蚀能力及可靠的电接触性能，并有很小的蠕变速度，蠕变速度仅为纯银的十分之一，硬度不受温度影响。常用作弹性电接触材料，被广泛应用于航空、航天、航海等高技术和国防领域，以及民用工业的各种交直流接触器、断路器、继电器和转换开关中微型继电器的弹簧接点元件；尤其是承受应力的大型开关中作分流接点元件，高温下工作的仪表和继电器的弹簧等。

银镁镍合金中镁固溶于银基体中形成置换固溶体，部分形成第二相Mg₅₄Ag₁₇弥散于银基体，呈现共格或者半共格关系，且镁易于在固溶体螺位错处偏聚，由于镁原子半径较银原子半径大，镁固溶进入银基体后会产生晶格畸变。而元素镍不能固溶于银基体，其以颗粒形态弥散于银镁固溶体中作为第二相，由于本身强度低，对银基体的晶粒细化和弥散强化作用有限。部分镍与镁生成的MgNi₂偏聚于晶界，增大晶界的扩展的阻力，虽能细化晶粒，但也造成了晶界处较大的内应力，这是影响银镁镍合金塑性及导电性能的重要因素。

近年来银镁镍合金材料得到国内外广泛关注，其热处理工艺，内氧化对合金的组织性能的影响，以及改性元素对合金组织性能的影响均得到深入的研究。但现有加工技术难以解决内氧化温度较高，氧化物颗粒较大，晶粒尺寸较大的问题，导致银镁镍合金内应力增大，使塑性降低，脆性增大，导电率明显下降。稀土元素的添加虽然能细化晶粒，但增加了制备工艺的难度，提高了银镁镍合金材料制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种银镁镍合金细晶强化方法，具体包括以下步骤：

（1）将原材料按配比放入真空感应炉熔炼后得到银镁镍合金坯锭，将铸锭冷轧为薄片，其厚度为0.1-2mm；

（2）将步骤（1）得到的薄片置于乙醇、丙酮溶液中超声清洗，取出后用纯水洗涤晾干，备用；

（3）以金属铂片作为阳极，银镁镍合金薄片作为阴极，氢化电解液为酸性体系，溶液中加入氢化抑制剂，进行直流电解氢化；

（4）将步骤（3）得到的银镁镍合金薄片清洗、烘干后精轧矫形，置于气氛烧结炉中，先进行真空低温煅烧，随后通入氧气并升温，在高温下热内氧化，随炉冷却得到银镁镍合金。

优选的，本发明步骤（3）中氢化电解液为HCl、H₂SO₄、HNO₃或CH₃COOH，其浓度为0.5-3mol/L。

优选的，本发明步骤（3）中氢化抑制剂为As₂O₃、Al₂O₃、Na₂HAsO₄、SnCl₄或PdCl₂，加入量为0.01-1g/L。

优选的，本发明步骤（3）中直流电解氢化的条件为：银镁镍合金薄片带电入电解槽，槽电压为0.3-4V，电流密度为0.05-0.3A.cm²，电解时间为1-48小时。