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自蔓延熔铸-电渣重熔制备CuCr合金触头材料的方法技术

技术编号:3146066 阅读:211 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术自蔓延熔铸-电渣重熔制备CuCr合金触头材料的方法,属于合金材料制备技术领域。以CuO、Cr↓[2]O↓[3]、Al粉为原料,配料时加入适量CaF↓[2]等添加剂,通过自蔓延熔铸工艺获得CuCr合金的自耗电极棒,再将自耗电极棒放入电渣炉内,进行重熔精炼进一步去除合金中的非金属夹杂以及气体杂质等,重熔的CuCr合金熔体在强制水冷作用快速凝固,即得到CuCr合金铸锭。本发明专利技术方法原料成本低,能耗低,操作工艺简单。所得合金铸锭纯净度高、成分均匀、致密度高,且避免了宏观偏析。不但可以制备CuCr↓[20]~CuCr↓[50]等系列合金,以及CuCr↓[25]等低铬含量系列的铜铬合金,而且能够制备大尺寸的铜铬合金铸锭。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金材料制备
,特别是涉及一种采用自蔓延熔铸-电渣重熔法制备CuCr合金触头材料的新工艺。
技术介绍
理想的触头材料必须具有以下电气性能大的分断电流能力、高的耐电压强度、可靠的抗熔焊性能、高的导电率和导热率、低的电弧烧损率以及低的截流值等。近年来随着大功率真空高压开关技术的发展,CuCr系列的合金触头材料以其众多的优越性能逐渐取代了传统的W-Cu、Cu-Bi系列的合金触头材料,而广泛的应用于中高压大功率真空开关电路中,预计随着其性能的不断改善,其应用范围会更加广泛。据对西安、桂林、沈阳、郑州、锦州等地的生产厂家和用户的调查发现,铜铬触头材料具有广阔的市场,CuCr合金售价高达50-65万元/t(而金属Cu、Cr分别售价为1.7万元和6万元左右),按原料价格算增值达15-20倍,据保守估算可形成近千亿的产值。从Cu-Cr合金相图看,CuCr合金属于难混溶系列的合金,无法采用普通的熔炼方法制备CuCr合金。实际应用发现高压触头材料的电气性能取决于其微观结构,而微观结构又取决于其制备工艺。因此,世界各国都把开发CuCr合金的制备工艺和技术放在首位。例如,粉末烧结法制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自蔓延熔铸-电渣重熔制备CuCr合金触头材料的方法,它包括有铝热还原-电磁铸造法制备铜铬合金,其特征在于:该方法由自蔓延熔铸过程和电渣重熔过程两个工艺步骤构成,首先的自蔓延熔铸过程是以CuO、Cr↓[2]O↓[3]以及Al粉为原料采用铝热还原-电磁铸造法制备铜铬合金自耗电极棒;电渣重熔过程是将所得的铜铬合金自耗电极棒放入电渣炉内,选用CaF↓[2]、NaF、Al↓[2]O↓[3]、CaO或MgO中的任意两种或多种混合物组成的无机物渣系,其中CaF↓[2]为40%-70%,NaF↓[2]为20%-40%,Al↓[2]O↓[3]为20%-40%,CaO或MgO为20-30%;在重熔电流为165...

【技术特征摘要】
1.一种自蔓延熔铸-电渣重熔制备CuCr合金触头材料的方法,它包括有铝热还原-电磁铸造法制备铜铬合金,其特征在于该方法由自蔓延熔铸过程和电渣重熔过程两个工艺步骤构成,首先的自蔓延熔铸过程是以CuO、Cr2O3以及Al粉为原料采用铝热还原-电磁铸造法制备铜铬合金自耗电极棒;电渣重熔过程是将所得的铜铬合金自耗电极棒放入电渣炉内,选用CaF2、NaF、Al2O3、CaO或MgO中的任意两种或多种混合物组成的无机物渣系,其中CaF2为40%-70%,NaF2为20%-40%,Al2O3为20%-40%,CaO或MgO为20-30%;在重熔电流为1650A~2250A,电压为30V~40V,操作温度为1400℃~2000℃的条件下,铜铬合金自耗电极棒逐渐熔化,熔融的金属熔滴通过熔融的渣池过程中,高温熔体得到净化,经过渣池后,高温熔体进入到结晶器的凝固区,在强制水冷作用下,熔体从下向上进行定向凝固,冷却后得到CuCr合金铸锭。2.根据权利要求1所述的自蔓延熔铸-电渣重熔制备CuCr合金触头材料的方法,其特征在于在电渣重熔...

【专利技术属性】
技术研发人员:张廷安豆志河牛丽萍赵秋月赫冀成蒋孝丽
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:89[中国|沈阳]

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