一种近净成型铜铬触头材料制备方法技术

本发明专利技术公开的是一种近净成型铜铬触头材料制备方法，工艺步骤为：原材料选择‑‑‑混粉‑‑‑压制成型‑‑‑热等静压烧结‑‑‑去氧化；本发明专利技术采用冷压模具先近净成型，再通过高温惰性气体热等静压致密化，从而达到产品性能要求的同时免去机械加工过程；通过近终成型毛坯热等静压，可减去常规的复压、复烧工艺，优化工艺，并且得到更高的致密度；近终成型可以提高原材料利用率，减少对铜、铬材料的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种近净成型铜铬触头材料制备方法
本专利技术涉及粉末冶金生产
，具体是涉及一种近净成型铜铬触头材料制备方法。
技术介绍
高铬含量铜铬材料由于具有良好的导电、抗烧蚀、高的耐电压等特性而被广泛应用于中压真空断路器灭弧室触头材料中。随着技术的发展和进步，真空断路器向小型化、智能化方向发展，因此对触头材料要求具有更好的抗熔焊性。粉末冶金法铜铬触头材料由于具有较高的抗熔焊性而被逐渐应用于低触头压力真空灭弧室中。在传统的粉末冶金生产工艺中，由于铜、铬两种粉末形貌、熔点等差异，造成混合粉波动性差，难于一次成型高致密度，因此采用常规的初压、初烧、复压、复烧工艺生产成板片，再机械加工成最终产品。这种以往的制备工艺存在工艺过程长、材料浪费大及机械加工难度大等问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是传统的粉末冶金生产难于一次成型高致密度，导致工艺过程长、材料浪费大及机械加工难度大等问题。针对上述问题，本专利技术研制出一种新型的铜铬触头制备方法，采用冷压模具先近净成型，再通过高温惰性气体热等静压致密化，从而达到产品性能要求的同时免去机械加工过程。本专利技术的技术方案如下：一种近净成型铜铬触头材料制备方法，包括以下步骤：1)选用纯度大于99.5％以上的铬粉，铬粉粒度为30-300微米；选用纯度大于99.5％的铜粉，铜粉粒度为30-200微米；2)将铜、铬粉按50:50至75:25的配比进行称量配粉，以上配比按重量分数计算；3)将配比好的铜、铬粉在球磨机中混合，球:料比在5:1至1:5之间，混粉时间在2-10小时之间；4)按触头成品尺寸加收缩量设计冷压近净成型模具，将混合粉填充至模具中压制成近似最终成品尺寸，得到生坯；5)将压制好的生坯，在热等静压机中加压加温至致密度达到95-99％之间；6)将致密后触头毛坯去除表面氧化，即可得到性能优良的成品触头产品。进一步地，在上述方案中，步骤4)中所述的压制压力在700-1300Mpa之间，压坯密度在60-95％之间。进一步地，在上述方案中，步骤5)中所述的热等静压温度在800-1070℃之间，压力在30-100Mpa之间，保温时间在30min至3h之间。进一步地，在上述方案中，在所述步骤5)中的热等静压机中充入惰性气体。更进一步地，所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种或几种。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过冷压近终成型，可以免去后续的机械加工过程；近终成型毛坯热等静压，可减去常规的复压、复烧工艺，优化工艺，并且得到更高的致密度；近终成型可以提高原材料利用率，减少对铜、铬材料的浪费。具体实施方式下面结合具体实施方式来对本专利技术进行更进一步详细的说明：实施例1一种近净成型铜铬触头材料制备方法，包括以下步骤：1)选用纯度大于99.5％以上的铬粉，铬粉粒度为30微米；选用纯度大于99.5％的铜粉，铜粉粒度为30微米；2)将铜、铬粉按50:50至75:25的配比进行称量配粉，以上配比按重量分数计算；3)将配比好的铜、铬粉在球磨机中混合，球:料比为5:1，混粉时间为2小时；4)按触头成品尺寸加收缩量设计冷压近净成型模具，将混合粉填充至模具中压制成近似最终成品尺寸，压制压力为700Mpa，压坯密度为60％，得到生坯；5)将压制好的生坯，在热等静压机中加压加温至致密度达到95％，热等静压温度为800℃，压力为30Mpa，保温时间为30min，热等静压机中充入的气体为惰性气体氩气；6)将致密后触头毛坯去除表面氧化，即可得到性能优良的成品触头产品。实施例2一种近净成型铜铬触头材料制备方法，包括以下步骤：1)选用纯度大于99.5％以上的铬粉，铬粉粒度为160微米；选用纯度大于99.5％的铜粉，铜粉粒度为160微米；2)将铜、铬粉按50:50至75:25的配比进行称量配粉，以上配比按重量分数计算；3)将配比好的铜、铬粉在球磨机中混合，球:料比为1:1，混粉时间为6小时；4)按触头成品尺寸加收缩量设计冷压近净成型模具，将混合粉填充至模具中压制成近似最终成品尺寸，压制压力为1000Mpa，压坯密度为67％，得到生坯；5)将压制好的生坯，在热等静压机中加压加温至致密度达到97％，热等静压温度为935℃，压力在65Mpa，保温时间为2h，热等静压机中充入的气体为惰性气体氩气；6)将致密后触头毛坯去除表面氧化，即可得到性能优良的成品触头产品。通过冷压近终成型，可以免去后续的机械加工过程；近终成型毛坯热等静压，可减去常规的复压、复烧工艺，优化工艺，并且得到更高的致密度；近终成型可以提高原材料利用率，减少对铜、铬材料的浪费。实施例3一种近净成型铜铬触头材料制备方法，包括以下步骤：1)选用纯度大于99.5％以上的铬粉，铬粉粒度为300微米；选用纯度大于99.5％的铜粉，铜粉粒度为200微米；2)将铜、铬粉按50:50至75:25的配比进行称量配粉，以上配比按重量分数计算；3)将配比好的铜、铬粉在球磨机中混合，球:料比为1:5，混粉时间为10小时；4)按触头成品尺寸加收缩量设计冷压近净成型模具，将混合粉填充至模具中压制成近似最终成品尺寸，压制压力为1300Mpa，压坯密度为95％，得到生坯；5)将压制好的生坯，在热等静压机中加压加温至致密度达到95-99％之间，热等静压温度为1070℃，压力为100Mpa，保温时间为3h，热等静压机中充入的气体为惰性气体氩气；6)将致密后触头毛坯去除表面氧化，即可得到性能优良的成品触头产品。通过冷压近终成型，可以免去后续的机械加工过程；近终成型毛坯热等静压，可减去常规的复压、复烧工艺，优化工艺，并且得到更高的致密度；近终成型可以提高原材料利用率，减少对铜、铬材料的浪费。通过冷压近终成型，可以免去后续的机械加工过程；近终成型毛坯热等静压，可减去常规的复压、复烧工艺，优化工艺，并且得到更高的致密度；近终成型可以提高原材料利用率，减少对铜、铬材料的浪费。尽管已参照其具体实施方案描述和阐明了本专利技术，但本领域技术人员会认识到，可以在不背离本专利技术的精神和范围的情况下对其作出各种改变、修改和取代。因此，本专利技术意在仅受下列权利要求的范围限制且这些权利要求应在合理的程度上尽可能广义地解释。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近净成型铜铬触头材料制备方法,其特征在于，包括以下步骤：1)选用纯度大于99.5％以上的铬粉，铬粉粒度为30‑300微米；选用纯度大于99.5％的铜粉，铜粉粒度为30‑200微米；2)将铜、铬粉按(50:50)至(75:25)的配比进行称量配粉，以上配比按重量分数计算；3)将配比好的铜、铬粉在球磨机中混合，球:料比在(5:1)至(1:5)之间，混粉时间在2‑10小时之间；4)按触头成品尺寸加收缩量设计冷压近净成型模具，将混合粉填充至模具中压制成近似最终成品尺寸，得到生坯；5)将压制好的生坯，在热等静压机中加压加温至致密度达到95‑99％之间.6)将致密后触头毛坯去除表面氧化，即可得到成品触头产品。

【技术特征摘要】
1.一种近净成型铜铬触头材料制备方法,其特征在于，包括以下步骤：1)选用纯度大于99.5％以上的铬粉，铬粉粒度为30-300微米；选用纯度大于99.5％的铜粉，铜粉粒度为30-200微米；2)将铜、铬粉按(50:50)至(75:25)的配比进行称量配粉，以上配比按重量分数计算；3)将配比好的铜、铬粉在球磨机中混合，球:料比在(5:1)至(1:5)之间，混粉时间在2-10小时之间；4)按触头成品尺寸加收缩量设计冷压近净成型模具，将混合粉填充至模具中压制成近似最终成品尺寸，得到生坯；5)将压制好的生坯，在热等静压机中加压加温至致密度达到95-99％之间.6)将致密后触头毛坯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，王小军，师晓云，张石松，李鹏，王文斌，李刚，
申请(专利权)人：陕西斯瑞新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61