【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電觸頭線材,具體是涉及一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法。
技術(shù)介紹
1、電器領(lǐng)域?qū)﹄娪|頭的主要要求為:高電導(dǎo)率,較高的強(qiáng)度要求,耐磨性好及塑性好。使用純銅線作為鉚釘觸頭的原材料,具有僅次于銀的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,與銀相比有較大的強(qiáng)度和硬度,熔點(diǎn)較高,價(jià)格低,易加工。但是純銅線表面容易氧化,且氧化產(chǎn)物具有極低的電導(dǎo)率,急劇增大了接觸電阻,使材料在使用過程中,容易發(fā)熱,使得材料的電接觸性能迅速下降,且純銅線使用中會(huì)由于強(qiáng)度下降、抗變形能力低而失效,嚴(yán)重影響電器開關(guān)的使用壽命,同時(shí)純銅線往往不能滿足對(duì)溫度、彈性、耐腐蝕性、高溫強(qiáng)度等的要求,所以銅及一般的銅合金難于作為空氣用電接觸材料應(yīng)用,應(yīng)用范圍有著很大限制。
2、鉻鋯銅合金具有良好的導(dǎo)電性,導(dǎo)熱性,強(qiáng)度高,耐磨性好,具有較高的軟化溫度。鉻鋯銅合金作為電觸頭材料,既避免了ag基材料的高成本,又提高了cu基材料的強(qiáng)度、軟化溫度和耐磨性,具有更廣泛的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述問題,本專利技術(shù)提供了一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法。
2、一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,包括以下步驟:
3、s1、非真空熔煉:
4、將原料裝爐,所述原料按質(zhì)量百分比計(jì),包括:cr0.6~1.3%,zr0.04~0.15%,余量為cu;
5、裝爐至1/2坩堝時(shí),開始梯度升溫直至熔液熔清后,進(jìn)行除氣精煉0.5~1h;
6、s2、鑄造:
7、將流槽
8、待結(jié)晶器內(nèi)液面高度為20~50mm時(shí),以10~50mm/min的速度進(jìn)行鑄造,鑄造時(shí)間為1~5h,得到鑄錠;
9、s3、熱擠壓:
10、將鑄錠在熱擠壓機(jī)上進(jìn)行熱擠壓,加熱溫度850~950℃,擠壓速度為5~15mm/s,擠壓時(shí)間為20~60s,得到棒料;
11、s4、冷軋及固溶:
12、將棒料在軋機(jī)上進(jìn)行4~8道次軋制,每道次軋制的變形量為15~30%,軋制速度為0.25~0.35m/s,并進(jìn)行盤圓,將盤圓后的棒料進(jìn)行固溶熱處理;
13、s5、拉拔及時(shí)效:
14、將固溶后的棒料在盤拉機(jī)上進(jìn)行通過7~10道次拉拔和扒皮,每道次拉拔的變形量為10~30%,得到線材,再對(duì)線材進(jìn)行時(shí)效熱處理并拉絲,拉絲的變形量為30~60%;
15、s6、在線退火:
16、將s5拉絲后的線材進(jìn)行管式在線退火,以4~6℃/min的加熱速率加熱至550~650℃,保溫30~120s,電機(jī)轉(zhuǎn)速為200~500r/min。
17、進(jìn)一步地,步驟s1中,cu元素以無氧銅桿的形式作為原料,cr元素以cr包芯線的形式作為原料,zr元素以cuzr50包芯線的形式作為原料。
18、說明:無氧銅桿提高了銅的純凈度,這有助于提高導(dǎo)電性和熱導(dǎo)性,且在非真空熔煉中,無氧銅的使用可以減少熔煉過程中銅與氧氣的反應(yīng),避免形成氧化銅,從而提高合金的成分控制精度;非真空條件下,某些元素容易揮發(fā),而cr包芯線的結(jié)構(gòu)可以減少鉻在熔煉過程中的揮發(fā)損失,保持成分穩(wěn)定;包芯線在加入熔池后,鉻元素可以更均勻地分布在整個(gè)合金中,避免了局部富集或貧化,zr元素在非真空條件下容易與氧氣反應(yīng),使用cuzr50包芯線可以保護(hù)zr元素,提高熔煉效率和合金成分的穩(wěn)定性。
19、進(jìn)一步地,步驟s1中,所述梯度升溫的方法為:先將功率升至200~300kw,保溫20~40min,再將功率升至500~600kw,保溫20~40min,最后將功率升至700~800kw,保溫20~40min。
20、說明:梯度升溫可以使得熔煉過程更加平穩(wěn),有助于合金元素的均勻溶解和混合,減少因快速升溫造成的熔體飛濺和氣體卷入;通過緩慢升溫,可以減少合金元素與空氣或爐襯材料的反應(yīng),從而降低燒損,保持合金成分的一致性和穩(wěn)定性;梯度升溫有助于減少熔體中的氣孔和夾雜物,提高鑄件的致密度和表面質(zhì)量,減少宏觀和微觀偏析,從而提高最終產(chǎn)品的性能;適當(dāng)?shù)纳郎厮俾士梢跃S持熔體的良好流動(dòng)性,有利于澆注過程中合金液的均勻填充,減少冷隔和縮孔等鑄造缺陷。
21、進(jìn)一步地,步驟s4中,所述固溶熱處理的方法為:以4~6℃/min的加熱速率加熱至850~980℃,保溫時(shí)間30~90min,出爐后迅速水冷至室溫。
22、說明:上述加熱速率可以幫助材料緩慢升溫,減少由于溫差引起的熱應(yīng)力,避免材料過早出現(xiàn)裂紋或其他缺陷。這樣的加熱速率有利于材料內(nèi)部的均勻加熱,確保合金元素充分?jǐn)U散,達(dá)到預(yù)期的固溶效果,上述保溫時(shí)間足以確保銅鉻鋯合金內(nèi)部的化學(xué)成分充分混合和擴(kuò)散,同時(shí)也有助于晶粒的均勻生長。足夠的保溫時(shí)間有助于消除鑄造或成型過程中產(chǎn)生的應(yīng)力集中,提高材料的整體性能。
23、進(jìn)一步地,步驟s5中,所述時(shí)效熱處理的方法為:以4~6℃/min的加熱速率加熱至530~550℃,保溫時(shí)間1.5~5.5h,出爐后空冷至室溫。
24、說明:上述加熱速率有助于減少熱應(yīng)力和避免材料內(nèi)部的不均勻加熱,從而促進(jìn)材料內(nèi)部組織的均勻化,上述保溫時(shí)間可以確保合金內(nèi)部的相變充分進(jìn)行,有助于形成更加均勻和細(xì)小的微觀結(jié)構(gòu),這對(duì)于提高合金的機(jī)械性能和耐腐蝕性是非常有益的;空冷過程可以減少由于快速冷卻造成的內(nèi)部應(yīng)力和開裂等缺陷,有助于維持合金的完整性和性能穩(wěn)定性。
25、進(jìn)一步地,步驟s6中,所述拉拔和扒皮的方法為:第一道次和第二道次均為拉拔,第三道次為扒皮,扒皮量為20~30mm,第四道次為拉拔,第五道次為扒皮,扒皮量為10~20mm,后續(xù)道次均為拉拔。
26、說明:通過多次拉拔和扒皮的循環(huán),可以逐步去除材料表面的缺陷和不平整,如氧化層、劃痕或其他表面污染,通過分段的拉拔和扒皮,可以更好地控制材料在加工過程中的變形和應(yīng)力分布,這有助于減少因不均勻變形導(dǎo)致的材料損傷,確保產(chǎn)品的幾何尺寸和形狀精度。
27、進(jìn)一步地,步驟s4中,當(dāng)軋制的總道次數(shù)≥6時(shí),對(duì)總道次數(shù)中的偶數(shù)道次軋制采用差溫軋制的方法進(jìn)行軋制,其中,上軋輥的溫度低于下軋輥的溫度,步驟如下:
28、第二道次:上軋輥和下軋輥的溫差為100~120℃,上軋輥的溫度為25~50℃,上軋輥轉(zhuǎn)速和下軋輥轉(zhuǎn)速比為1:3~4,得到一次差溫軋制的軋料,并將軋料在x向上進(jìn)行10~15次超聲滾壓,所述超聲滾壓的靜壓力為250~300n,走刀速度為1200~1500mm/min,超聲發(fā)生器的頻率為20~22khz;
29、第四道次:上軋輥和下軋輥的溫差為140~160℃,上軋輥的溫度為40~60℃,上軋輥轉(zhuǎn)速和下軋輥轉(zhuǎn)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述的一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,步驟S1中,Cu元素以無氧銅桿的形式作為原料,Cr元素以Cr包芯線的形式作為原料,Zr元素以CuZr50包芯線的形式作為原料。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,步驟S1中,所述梯度升溫的方法為:先將功率升至200~300KW,保溫20~40min,再將功率升至500~600KW,保溫20~40min,最后將功率升至700~800KW,保溫20~40min。
4.如權(quán)利要求1所述的一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,步驟S4中,所述固溶熱處理的方法為:以4~6℃/min的加熱速率加熱至850~980℃,保溫時(shí)間30~90min,出爐后迅速水冷至室溫。
5.如權(quán)利要求1所述的一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,步驟S5中,所述時(shí)效熱處理的方法為:以4~6℃/min的加熱速率加熱至530~550℃,保溫時(shí)間1.5~5.5h,出爐后空
6.如權(quán)利要求1所述的一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,步驟S6中,所述拉拔和扒皮的方法為:第一道次和第二道次均為拉拔,第三道次為扒皮,扒皮量為20~30mm,第四道次為拉拔,第五道次為扒皮,扒皮量為10~20mm,后續(xù)道次均為拉拔。
7.如權(quán)利要求1所述的一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,步驟S4中,當(dāng)軋制的總道次數(shù)≥6時(shí),對(duì)總道次數(shù)中的偶數(shù)道次軋制采用差溫軋制的方法進(jìn)行軋制,其中,上軋輥的溫度低于下軋輥的溫度,步驟如下:
8.如權(quán)利要求1所述的一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,所述軋制的道次變形量為15~30%。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述的一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,步驟s1中,cu元素以無氧銅桿的形式作為原料,cr元素以cr包芯線的形式作為原料,zr元素以cuzr50包芯線的形式作為原料。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,步驟s1中,所述梯度升溫的方法為:先將功率升至200~300kw,保溫20~40min,再將功率升至500~600kw,保溫20~40min,最后將功率升至700~800kw,保溫20~40min。
4.如權(quán)利要求1所述的一種鉚釘電觸頭用鉻鋯銅線材的制備方法,其特征在于,步驟s4中,所述固溶熱處理的方法為:以4~6℃/min的加熱速率加熱至850~980℃,保溫時(shí)間30~90min,出爐后迅速水冷至室溫。
5.如...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:胡玄科,吳斌,賀猛,寧立群,王博,王鑫,
申請(qǐng)(專利權(quán))人:陜西斯瑞扶風(fēng)先進(jìn)銅合金有限公司,
類型:發(fā)明
國別省市:
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