[发明专利]一种高强度钯基弱电接触材料及其制备方法

说明书

本发明公开了属于弱电接触技术领域的一种高强度钯基弱电接触材料及其制备方法。以质量百分数计，本发明钯基弱电接触材料包括：30～40％Pd、35～45％Ag、10～30％Cu、0.2～3％Pt和0.05～0.3％Ni。本发明提供的用于弱电接触材料领域的钯基合金拉伸强度高、硬度好、高弹性、耐腐蚀，在微电机中应用效果佳。

技术领域

本发明属于弱电接触技术领域，特别涉及一种高强度钯基弱电接触材料及其制备方法。

背景技术

微型继电器、换向器和微型电位器工作过程中所承受的电流，电压、电功率、接触压力等一般都很小，均以毫安、毫伏以及多少克力计，故通称之为弱电接点元件。通过弱电接点所传输的电流、电压不仅作为能量，更多的是作为信号。使用的电刷材料需要拥有低而稳定的接触电阻以保证电流能稳定而持续流通，较高的硬度以满足弹性接点力学性能的需求，较高的耐磨损性能以适应滑动电接触的工作环境，从而对电刷材料提出了较高的要求。

钯的密度小，以钯为基的合金是重要而经济的电接触材料，由于钯的导电率和导热系数均低，不能用作强电流接触材料，而主要用于弱电情况下工作的材料，在一定条件下，接触特性比铂合金好。AgPd系列合金以其优良的电学性能、力学性能以及抗氧化、耐腐蚀性能被广泛用作微电机电刷的工作层，传统AgPd系合金只含有两种贵金属组元，其价格高昂，而且由于Ag与Pd无限互溶，没有过剩相析出，强化手段有限，其强度、硬度和耐磨性不能满足弱点接触材料的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度钯基弱电接触材料及其制备方法，具体技术方案如下：

一种高强度钯基弱电接触材料，以质量百分数计，包括：30～40％Pd、35～45％Ag、10～30％Cu、0.2～3％Pt和0.05～0.3％Ni。其中，高强度钯基弱电接触材料各组分质量百分数之和等于100％。

优选地，本发明所述的高强度钯基弱电接触材料，以质量百分数计，包括：30～35％Pd、35～45％Ag、15-25％Cu、0.2～3％Pt和0.05～0.3％Ni。其中，高强度钯基弱电接触材料各组分质量百分数之和等于100％。

本发明所述高强度钯基弱电接触材料的制备方法包括配料、熔炼、浇铸、轧制、轧制热处理、丝材拉制、拉制热处理的步骤。

所述配料步骤中，用铜皮将铂粒、镍粒包裹。

所述熔炼步骤中的熔炼温度为1800-2500℃，优选为1800-2300℃；熔炼优选在真空下进行。

所述轧制为冷轧，道次变形量为2％～5％。

所述轧制热处理在轧制变形量达到70％～90％时进行，轧制热处理为真空退火处理，温度600～900℃，时间30～50min。

所述丝材拉制在轧制材料到φ8mm开始，丝材拉制中的拉制道次变形量为5％～10％。

所述拉制热处理在丝材拉制变形量达到50％～70％时进行，拉制热处理为400～600℃，20～30min的真空退火处理。

本发明轧制热处理和拉制热处理均采用真空退火处理，用以防止合金表面氧化。

本发明所述制备方法制备的高强度钯基弱电接触材料拉伸强度900～1000MPa，延伸率≥5％，维氏硬度260～350kgf/mm²，弹性模量10×10⁴～12×10⁴MPa。

本发明的有益效果为：

(1)本发明通过引入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来获得沉淀强化效应，改善合金的耐磨性；又加入微量的Pt、Ni元素，增强合金的硬度、强度、改善耐磨性能。