一种铜基电极合金制造技术

本发明专利技术公开了一种新型的高温性能优良的ＣｕＣｏＢｅ电极合金，其成份（ｗｔ％）为：Ｃｏ２．０～２．８，Ｂｅ０．４～０．８，Ｎｂ０．０５～０．５，Ｚｒ０．０５～０．５，基体为Ｃｕ。本发明专利技术通过加入微量的Ｎｂ、Ｚｒ元素，使晶粒细化，强化晶界，在不降低导电率和材料塑性的情况下，提高其高温力学性能，在４００℃时，σ↓［０．２］＝５４５ＭＰａ，σ↓［ｂ］＝５８５ＭＰａ，δ＝９％，用于焊机电极上可将使用寿命延长一倍以上。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铜基电极合金，尤其适于制造焊机电极、大型电机转子铜楔等要求强度高、导电性好、耐高温的电极。在现有的电极合金中，一般室温性能较好，但如在使用温度较高的场合，如焊机的导电电极或焊轮等，在使用过程中电极表面温度可达300～400℃，则强度、塑性降低。如已有的CuCoBe电极合金在室温导电性和强度较好，但在高温下塑性很差，电极表面易产生小裂纹和微粒剥落，耐磨性差。本专利技术的目的是在现有的Cu Co Be电极合金基础上进行改进，得到一种高温性能优良的铜基电极合金。为实现上述目的，本专利技术是这样实现的一种铜基电极合金，其化学成份(wt％)为Co2.0～2.8，Be0.4～0.8，Nb0.05～0.5，Zr0.05～0.5，基体为Cu。该合金的最佳成份(wt％)为Co2.0～2.8，Be0.5～0.7，Nb0.15～0.3，Zr0.05～0.3，基体为Cu。下面对本专利技术进行详述。本专利技术是在现有CuCoBe基础上加入微量的Nb、Zr元素，使得在不降低电极导电性能的同时，提高电极材料的高温性能；在不降低强度的同时，提高材料的塑性；在不降低室温力学性能的同时提高高温力学性能。与现有技术相比，本专利技术合金由于加入了微量Nb、Zr元素，可使晶粒细化，高温力学性能提高，强化晶界，详细机理可从以下4方面阐述1.在CuCoBe合金中，Co-Be为析出的第二相，加入Nb、Zr元素原可将团絮状、球状的Co-Be第二相的形态变为簿片状2.加入Nb、Zr后可降低时效析出的激活能，增加脱溶，因而提高导电率；3.净化晶界在原CuCoBe合金的晶界上有伪共晶析出相，加入Nb、Zr原可大大减少伪共晶析出量；4.加入Nb、Zr后，Nb、Zr首先单独析出，形成非均质形核，然后促进Co Be析出，形成Co-(Be、Zr、Nb)复合化物，即Zr、Nb部分代替Be，可减少饱溶解度，促进了时效析出，析出量增加，提高导电率。本专利技术中Nb为0.05～0.5％，Zr为0.05～0.5％，这是因为＜0.05效果不明显，＞0.5成本增加过高下面介绍本专利技术的实施例。表1给出了本专利技术铜基电极合金实施例的具体成份，将上述成份的合金经配料后用感应炉冶炼，氩气保护，要求≤40PPM，铸造后热锻，压缩比≥5，然后于880℃保温24小时，浸入水池中固溶处理，再冷锻，压缩比≥1.5，再于500℃保温时效24小时即可。表2列出了本专利技术实施例与对比例成份及室温、400℃力学性能的对比。综上所述，现有技术中合金成份为Cn基，Co2.0～2.5％，Be0.5～0.7％，O≤50ppm，力学性能为常温时，σ0.2≥590MPa，σb≥750MPa，δ≥12％，HB220～240，400℃时，σ0.2≥400MPa，σb≥500MPa，δ≥1％本专利技术的合金成份为Cu基，Co2.0～2.8％，Be0.4～0.8，Nb0.05～0.5％，Zr0.05～0.5％，O≤50ppm，力学性能为常温σ0.2≥700MPa，σb≥800MPa，δ≥16％，400℃，σ0.2≥500MPa，σb≥550MPa，δ≥8％。将本专利技术电极合金用于焊机电极可延长使用寿命一倍以上，电极磨损量为原合金钳口使用10天后磨损量为0.40mm左右，本专利技术材料的电极使用20天后其钳口磨损量仅为0.20～0.30mm。表1 表权利要求1.一种铜基电极合金；其特征是化学成份(wt％)为Co2.0～2.8；Be0.4～0.8，Nb0.05～0.5，Zr0.05～0.5，基体为Cu。2.根据权利要求1所述的铜基电极合金，其特征是化学成份(wt％)的最佳值为Co2.0～2.8，Be0.5～0.7，Nb0.15～0.3，Zr0.05～0.3，基体为Cu。全文摘要本专利技术公开了一种新型的高温性能优良的CuCoBe电极合金，其成份(wt％)为Co2.0～2.8，Be0.4～0.8，Nb0.05～0.5，Zr0.05～0.5，基体为Cu。本专利技术通过加入微量的Nb、Zr元素，使晶粒细化，强化晶界，在不降低导电率和材料塑性的情况下，提高其高温力学性能，在400℃时，σ文档编号C22C9/06GK1116245SQ9510499公开日1996年2月7日 申请日期1995年5月19日 优先权日1995年5月19日专利技术者潘克云, 潘建跃 申请人:宝山钢铁(集团)公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜基电极合金，其特征是：化学成份（ｗｔ％）为：Ｃｏ２．０～２．８，Ｂｅ０．４～０．８，Ｎｂ０．０５～０．５，Ｚｒ０．０５～０．５，基体为Ｃｕ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘克云，潘建跃，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]