一种钨铜合金材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钨铜合金材料的制备方法，具体为：将CuO粉末与W粉混合粉末进行两次还原处理，每次还原处理后压实压制成型，然后破碎为粉末，再进行下一步操作；然后将得到的混合粉末制成压坯，在压坯上下放置铜薄片，进行烧结和初步渗铜；最后将处理后的材料置于石墨容器中，并将钨丝编制体置于材料上，真空下熔融渗铜，即制得铜钨触头材料。本发明专利技术以CuO粉替代诱导Cu粉、以钨丝编织体作为骨架，不仅提高了触头材料的耐电弧烧损性，同时提高了其强度。

【技术实现步骤摘要】
一种钨铜合金材料的制备方法
本专利技术属于复合材料
，涉及一种钨铜合金材料的制备方法。
技术介绍
在CuW合金中，高熔点W形成难熔的骨架，使材料具有抗电弧、耐磨损及耐高温的性能，而低熔点的Cu具有优良的导电、导热性和良好的塑性。因此CuW合金被广泛的用作高压及超高压电器开关的触头材料。现有用作触头材料的CuW合金的制备多采用Cu粉和W粉作原料。但是由于金属铜和钨物性差异较大，合金中钨的分布均匀性难以得到保证，且钨骨架强度不够，导致材料强度和耐电弧烧蚀性能不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钨铜合金材料的制备方法，以得到成分均匀，且强度和耐电弧烧蚀性能高的触头材料。本专利技术所采用的技术方案是，一种钨铜合金材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，将CuO粉末与W粉混合粉末进行两次还原处理，每次还原处理后压实压制成型，然后破碎为粉末，再进行下一步操作；步骤2，将步骤1得到的混合粉末制成压坯，在压坯上下放置铜薄片，进行烧结和初步渗铜；步骤3，将经步骤2处理后的材料置于石墨容器中，并将钨丝编制体置于材料上，真空下熔融渗铜，即制得铜钨触头材料。本专利技术的特点还在于，步骤1中CuO粉末与W粉的平均粒度为100～200nm。CuO粉末与W粉质量比为1:1～3。步骤1中所述还原处理为在氢气氛围下，加热处理；其中第一次还原处理温度为450～500℃，时间为0.5～1h；第二次还原处理温度为700～750℃，时间为0.5～1h。步骤1中第二次还原处理后压制成型的压力大于第一次。步骤2中烧结和初步渗铜的温度为1100～1200℃，保温时间为2～3h。步骤3中熔融渗铜温度为1200～1350℃，保温时间3～4小时。步骤3中钨丝编织体通过将直径为0.1～100μm的钨丝进行酸洗和清洁后进行三维或二维编织得到。本专利技术的有益效果是，本专利技术的方法以CuO粉替代诱导Cu粉，并通过还原后反复的压实、破碎，使Cu就象小球一样填于W颗粒的周围孔隙中，从而使得到的铜钨触头材料的耐电弧烧损性得到显著提高。同时采用钨丝编织体作为骨架，使得熔融的铜液非常容易渗其中，所得的钨铜合金具有接近于理论密度的高致密度，避免了传统工艺制备的钨铜合金因混料不均匀导致的组织不均匀现象；且以钨丝编织体作为骨架，使得得到的材料具有良好的强度和耐磨损性能。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种钨铜合金材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，按照CuO粉末与W粉质量比1:1～3，将CuO粉末与W粉混合均匀；CuO粉末与W粉的平均粒度为100～200nm。步骤2，将混合后的粉末在450～500℃的温度，氢气氛围下，还原处理0.5～1h后，压实压制成型，破碎为粉末；再在700～750℃的温度，氢气氛围下，还原处理0.5～1h，加大压力压制成型，破碎为粉末；步骤3，将步骤2处理后的混合粉末压坯，在压坯上下放置铜薄片，温度1100～1200℃下烧结2～3h；步骤4，将烧结后的材料置于石墨容器中，并将钨丝编制体置于材料上，真空下，1200～1350℃温度下保温3～4小时，即制得铜钨触头材料。钨丝编织体通过将直径为0.1～100μm的钨丝进行酸洗和清洁后进行三维或二维编织得到。本专利技术的方法以CuO粉替代诱导Cu粉，不但解决了超细Cu粉制备的困难，还起到了阻碍W颗粒长大的作用。通过还原后反复的压实、破碎，使Cu就象小球一样填于W颗粒的周围孔隙中，并对W颗粒进行有效分割，避免了闭孔的出现，从而使得到的铜钨触头材料的耐电弧烧损性得到显著提高。同时采用钨丝编织体作为骨架，使得熔融的铜液非常容易渗其中，所得的钨铜合金具有接近于理论密度的高致密度，避免了传统工艺制备的钨铜合金因混料不均匀导致的组织不均匀现象；且以钨丝编织体作为骨架，使得得到的材料具有良好的强度和耐磨损性能。实施例1步骤1，按照CuO粉末与W粉质量比1:1，将CuO粉末与W粉混合均匀；步骤2，将混合后的粉末在450℃的温度，氢气氛围下，还原处理1h后，压实压制成型，破碎为粉末；再在700℃的温度，氢气氛围下，还原处理1h，加大压力压制成型，破碎为粉末；步骤3，将步骤2处理后的混合粉末压坯，在压坯上下放置铜薄片，温度1100℃下烧结3h；步骤4，将烧结后的材料置于石墨容器中，并将钨丝编制体置于材料上，真空下，1200℃温度下保温4小时，即制得铜钨触头材料。实施例2步骤1，按照CuO粉末与W粉质量比1:3，将CuO粉末与W粉混合均匀；步骤2，将混合后的粉末在500℃的温度，氢气氛围下，还原处理0.5h后，压实压制成型，破碎为粉末；再在750℃的温度，氢气氛围下，还原处理0.5h，加大压力压制成型，破碎为粉末；步骤3，将步骤2处理后的混合粉末压坯，在压坯上下放置铜薄片，温度1200℃下烧结2h；步骤4，将烧结后的材料置于石墨容器中，并将钨丝编制体置于材料上，真空下，1350℃温度下保温3小时，即制得铜钨触头材料。实施例3步骤1然后按照CuO粉末与W粉质量比1:2，将CuO粉末与W粉混合均匀；步骤2，将混合后的粉末在470℃的温度，氢气氛围下，还原处理0.5h后，压实压制成型，破碎为粉末；再在730℃的温度，氢气氛围下，还原处理1h，加大压力压制成型，破碎为粉末；步骤3，将步骤2处理后的混合粉末压坯，在压坯上下放置铜薄片，温度1150℃下烧结2.5h；步骤4，将烧结后的材料置于石墨容器中，并将钨丝编制体置于材料上，真空下，1300℃温度下保温3.5小时，即制得铜钨触头材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钨铜合金材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将CuO粉末与W粉混合粉末进行两次还原处理，每次还原处理后压实压制成型，然后破碎为粉末，再进行下一步操作；步骤2，将步骤1得到的混合粉末制成压坯，在压坯上下放置铜薄片，进行烧结和初步渗铜；步骤3，将经步骤2处理后的材料置于石墨容器中，并将钨丝编制体置于材料上，真空下熔融渗铜，即制得铜钨触头材料。

【技术特征摘要】
1.一种钨铜合金材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将CuO粉末与W粉混合粉末进行两次还原处理，每次还原处理后压实压制成型，然后破碎为粉末，再进行下一步操作；步骤2，将步骤1得到的混合粉末制成压坯，在压坯上下放置铜薄片，进行烧结和初步渗铜；步骤3，将经步骤2处理后的材料置于石墨容器中，并将钨丝编制体置于材料上，真空下熔融渗铜，即制得铜钨触头材料。2.根据权利要求1所述的一种钨铜合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中CuO粉末与W粉的平均粒度为100～200nm。3.根据权利要求1所述的一种钨铜合金材料的制备方法，其特征在于，所述CuO粉末与W粉质量比为1:1～3。4.根据权利要求1所述的一种钨铜合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述还原处理为在氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈小利，牛会梅，
申请(专利权)人：宝鸡市铭坤有色金属有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61