论文部分内容阅读
真空断路器广泛应用于中高压电力系统，CuCr合金是目前性能最好的适合于真空断路器的触头材料。由于Cr的熔点很高，这类合金制备难度较大。优化制备工艺、改善CuCr合金的组织和性能是CuCr触头材料的中心课题。本文对CuCr25合金的制备工艺进行了研究，包括采用部分预合金化的CuCr10合金粉以细化组织的方法、粉末压制工艺、H2还原固相烧结、H2还原液相烧结和真空液相烧结等常规烧结工艺、一种电弧速熔激冷烧结新工艺、以及热处理改性工艺的研究。 研究结果表明，CuCr10预合金化粉末和纯Cr粉混合烧结制备CuCr25触头材料，它能够析出比任何粉粒都细小的Cr颗粒，改善CuCr25触头材料的组织，大大提高其机械性能和电性能；CuCr10粉末的压制性能不佳，而Cr粉的加入能明显改善其压制性能；在三种不同的烧结工艺下烧结，压坯的压制压力对性能的影响规律非常相似，在压制压力为763MPa下压制，试样烧结后的硬度和导电率最高。 在氢还原气氛中的烧结实验结果显示：液相烧结比固相烧结相比，材料密度明显为高，导电率和硬度也都更高；而真空液相烧结则又进一步优于氢还原气氛液相烧结；采用我们提出并实验研究的电弧速熔激冷烧结新工艺，得到的CuCr25材料组织均匀，其中的Cr颗粒更为细小（约10μm）且呈近球形弥散分布，各项性能优于真空烧结所制备的样品。 采用固溶加时效处理能使CuCr25组织和综合性能得到提高：固溶温度对时效后材料的硬度和导电率都有显著影响：在860～950℃的范围内，随固溶温度升高，材料硬度提高，而导电率则在920℃附近出现峰值；用CuCr10预合金粉末配制的CuCr25合金在未经固溶处理而直接时效的处理条件下，其硬度和电导率也能得到显著提高：电导率提高28％，硬度提高25.7％。