[发明专利]一种通过添加超细晶铬相优化铜铬触头的制备方法

权利要求书

1.一种通过添加超细晶铬相优化铜铬触头的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

(1)配料

取Cu棒、Cr块、常规Cr粉为原料，待用，其中，常规Cr粉的目数为80-320；

(2)真空感应熔炼

按重量为19：1-4：1的配比将上述Cu棒、Cr块装入真空感应熔炼炉内的陶瓷坩埚中，抽真空，待真空度达到9×10^-1Pa以下时，对陶瓷坩埚采用梯度加热功率的方式进行加热，使得原材料熔化，待Cu开始熔化时，关闭真空系统，充入氩气或其他惰性气体至真空度为-0.08～(-0.02)MPa，同时对中间包进行预热，功率保持在7-45kW ，等到金属熔液全部化清，搅拌均匀，根据金属熔液成分，保持过热度100-200℃，准备雾化；

(3)雾化制粉

向真空熔炼系统充入氩气，保证处于微正压状态，检测到中间包温度≥合金熔点时，开启雾化系统中的高压氩气流，雾化氩气压力2-8MPa，将陶瓷坩埚内金属熔液倾倒入中间包，金属液体通过导流管流经高压氩气喷射区域，高压氩气流将金属液体雾化破碎成大量细小液滴，细小的液滴在飞行中凝固成颗粒，其中，铬相的尺寸达到200nm-5μm，通过筛分选择粉末粒度为-100目的CuCr合金粉作为后续原材料；

(4)混粉

将上述CuCr合金粉与常规Cr粉按照重量比为3：1-1：1的比例混合，得到混合粉，然后将混合粉与钢球按照球料比为100：100混合，进行混粉，其中，混料时间为3-10h；

(5)压制烧结

将上述混合均匀后的混合粉末采用模压方式进行压制，其中，致密度＞95％，随后进行真空烧结，真空度为5×10^-2Pa级以下，并在950-1050℃的温度下保温3-5h即可；

(6)机械加工

按照图纸要求进行机械加工；

所述步骤(2)中梯度加热功率方式的具体步骤为：S1：以35-45kW 的功率对陶瓷坩埚进行加热，保温10-15min；S2：将加热功率升至55-65kW ，保温7-8min；S3：再次将加热功率升至75-85kW ，待Cu开始熔化时，将加热功率降低至7-30kW ，并保持，直至金属熔液全部化清；

所述步骤(5)中对球磨混料后的混合粉末进行压制前，先将混合粉末加入无水乙醇溶液并混匀，然后向上述混合液中通入交变高频脉冲电场，使混合液在100-120℃条件下的交变高频脉冲电场的作用下均匀分散35-50min，然后，将处理后的混合液经离心分离、微孔滤膜过滤，干燥后即可；

所述交变高频脉冲电场的电场强度为45-70kV/cm，脉冲宽度为20-35μs，脉冲频率为500-1000Hz；

对步骤(5)中压制烧结处理后的金属触头成品进行表面处理，具体处理过程为：将制备好的金属触头成品放入真空环境中，利用等离子发生器对金属触头成品表面进行扫描，在扫描的过程中，使制备好的金属触头成品沿不同方向旋转，且等离子束与金属触头成品之间的角度始终保持45-50度的夹角，其中，扫描速度为6-12mm/s，等离子体的频率为330-550Hz 。

2.根据权利要求1所述的一种通过添加超细晶铬相优化铜铬触头的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述的氩气的纯度为99.99％，气流速度为230-750m/s。

3.根据权利要求1所述的一种通过添加超细晶铬相优化铜铬触头的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中得到的CuCr合金粉中，Cr含量占比为5-20％，经步骤(5)压制烧结后得到的CuCr合金中铬含量为25-50％。

4.根据权利要求1所述的一种通过添加超细晶铬相优化铜铬触头的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中所述的混粉在球磨机中进行，具体过程为：将混合粉与钢球加入混料机中，并向其中加入球磨助剂，然后以10-30转/分钟的转速混料3-10h，在球磨的过程中，向球磨机的磨头或磨尾喷水，通过冷却水控制球磨机内的温度为60-80℃。

5.根据权利要求4所述的一种通过添加超细晶铬相优化铜铬触头的制备方法，其特征在于，所述球磨助剂为聚乙烯吡络烷酮。