專利名稱:銅基合金電觸頭材料的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于一種銅基合金材料，特別是關(guān)于作為低壓自動(dòng)開關(guān)觸頭的銅基合金材料。
在本發(fā)明作出之前，低壓自動(dòng)開關(guān)的觸頭材料一般采用銀基合金，尤其以銀-鎢類合金為多。這類觸頭材料用銀量大，不經(jīng)濟(jì);在開斷時(shí)易生成Ag2WO4等氧化物，造成溫升高，并且它的抗熔焊性差，也有人試圖用銅-石墨合金作為低壓自動(dòng)開關(guān)的觸頭材料，但由于銅-石墨合金的耐電磨損性太差而不能實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的目的是提供一種不含銀的銅基合金，以作為低壓自動(dòng)開關(guān)的觸頭材料。這種合金材料應(yīng)具有良好的抗熔焊性、耐電磨損性，接觸電阻低、長(zhǎng)期通電時(shí)溫升不高并具有一定的抗氧化性。
實(shí)現(xiàn)上述目的的方案是，以碳化鎢3-10重量%，石墨2-5重量%，其余為銅的配比，采用粉末冶金工藝制取本發(fā)明的銅基合金材料。在合金材料中加入碳化鎢的作用是提高合金材料的耐電磨損性。當(dāng)合金材料中碳化鎢含量太低，如小于3重量%時(shí)，合金材料的耐電磨損性差。但是，當(dāng)碳化鎢含量過(guò)高，如大于10重量%時(shí)，合金材料的溫升太高。合金材料中加入石墨的作用是提高合金材料的抗熔焊性，并由于石墨及其在電弧作用下生成的一氧化碳是有效的還原劑，可防止合金材料氧化，以保持合金材料具有低的接觸電阻，進(jìn)而保證合金材料的溫升不會(huì)過(guò)高。當(dāng)合金材料中石墨含量太低，如低于2重量%時(shí)，不能有效地防止合金材料氧化，而使合金材料的接觸電阻增加，并且，合金材料的抗熔焊性也較差。當(dāng)合金材料中石墨含量太高，如高于5重量%時(shí)，則合金的耐磨損性變差。
本發(fā)明的合金材料用下述方法制得按前述成份配比，將各組份粉末原料充分混合均勻，然后以2-6噸/平方厘米的壓力成形。在氫氣保護(hù)下于900°-1000℃溫度下燒結(jié)2-5小時(shí)，再以4-10噸/平方厘米的壓力復(fù)壓，即得到本發(fā)明的合金材料。
與過(guò)去相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，合金材料的電阻率低，一般在2.1-3.0微歐.厘米，同時(shí)該合金材料具有良好的抗熔焊性和耐電磨損性，作為低壓自動(dòng)開關(guān)觸頭時(shí)，具有低的接觸電阻，因而溫升低。本發(fā)明的合金材料不用銀，可節(jié)約貴金屬。
實(shí)施例1.-200目的電解銅粉和2-6微米的碳化鎢粉，石墨粉按92∶5∶3的重量比例混合均勻，經(jīng)壓制、燒結(jié)、復(fù)壓得到銅基合金材料，其物理性能為硬度(HB)65，密度8.3克/立方厘米，電阻率2.3微歐·厘米。
實(shí)施例2，-250目的電解銅粉和2-6微米的碳化鎢粉、石墨粉按89∶9∶2的重量比例混合均勻，經(jīng)壓制、燒結(jié)、復(fù)壓得到銅基合金材料，其物理性能為硬度(HB)70，密度8.6克/立方厘米，電阻率2.8微歐·厘米。
實(shí)施例3，-200目的電解銅粉和1-2微米的碳化鎢粉、3-4微米石墨粉按92∶3∶5的比例混合均勻，經(jīng)壓制、燒結(jié)、復(fù)壓得到銅基合金材料，其物理性能為硬度(HB)50，密度7.8克/立方厘米，電阻率3.0微歐·厘米。
將例1的合金材料制成19×13×4毫米的弧靜觸頭，裝在DW10-400型空氣開關(guān)上，經(jīng)電壽命試驗(yàn)2500次及15000安培電流的極限分?jǐn)嘣囼?yàn)，未發(fā)生熔焊現(xiàn)象，觸頭受電弧燒損輕微，試后溫升為48.3℃。與之對(duì)比試驗(yàn)的Ag-W40觸頭，試后觸頭燒損得僅剩 1/3 ，極限分?jǐn)嗪蟮臏厣_(dá)62℃。
將例2、例3的合金材料制成19×13×4毫米的弧靜觸頭，裝在DW10-600型空氣開關(guān)上進(jìn)行電壽命和極限分?jǐn)嘣囼?yàn)，具有和例1相似的效果。
權(quán)利要求
1.一種作為低壓自動(dòng)開關(guān)電觸頭的銅基合金材料，其特征是，含碳化鎢3-10重量%，石墨2-5重量%，余量為銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的銅基合金材料，其特征是，含碳化鎢5重量%，石墨3重量%，余量為銅。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的銅基合金材料，其特征是，含碳化鎢9重量%，石墨2重量%，余量為銅。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的銅基合金材料，其特征是，含碳化鎢3重量%，石墨5重量%，余量為銅。
專利摘要
一種銅基合金電觸頭材料，特別適于作低壓自動(dòng)開關(guān)的觸頭，以碳化鎢3-10重量％，石墨2-5重量％，其余為銅的配比，采用粉末冶金工藝制取。這種合金材料具有良好的抗熔焊性、耐電磨損性，接觸電阻低、長(zhǎng)期通電時(shí)溫升不高并具有一定的抗氧化性等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01H1/04GK87103076SQ87103076
公開日1988年11月30日 申請(qǐng)日期1987年4月24日
發(fā)明者李業(yè)建, 范莉 申請(qǐng)人:蘇州合金材料廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan