一種銅鉻合金的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合金的制備方法，尤其是涉及一種銅鉻合金的制備方法，屬于合金材料制備技術領域。
【背景技術】
[0002]銅鉻合金具有強度和硬度高、導熱性和導電性良好以及抗腐蝕性強等優(yōu)點，廣泛應用于制備電阻電極、觸頭材料等要求高導電率，高強度的領域，尤其是在大功率真空高壓開關中，銅鉻合金更是顯示出廣闊的應用前景。
[0003]為滿足銅鉻合金的廣泛需求，國內外相關企業(yè)以及專業(yè)人士對銅鉻合金的制備工藝進行了大量的試驗和研究工作，取得了一定的進展。如發(fā)明名稱為一種低氧低夾雜物銅鉻合金觸頭的生產方法，申請?zhí)枮?00310105130.3的專利公開了一種真空感應熔煉和真空電渣重熔雙聯(lián)技術生產銅鉻合金的方法，通過真空感應熔煉技術制成低氧含量的銅鉻合金電極棒，再利用真空電渣重熔進一步降低銅鉻合金中的夾雜物。此方法制備的銅鉻合金氣體含量低，組織致密，成分均勻，純凈度高，但所采用的自耗電極棒采用高純的金屬粉末制備而成，且需要結構復雜的真空系統(tǒng)和直流電弧電源，工藝復雜，生產成本高。發(fā)明名稱為噴射沉積制造銅/銅鉻合金復合觸頭材料的方法，申請?zhí)枮?01210153453.9的專利提出利用噴射沉積法在預處理后的純銅基體上形成與銅基體牢固結合的Cu-Cr合金層。此方法制備的銅鉻合金復合材料由于心部為純銅，當表層磨損后，心部的磨損將加劇，并且此方法實施過程需要抽真空，氬氣保護，以及合金熔液的粉碎，霧化，沉積等過程，工藝周期較長，生產成本較高。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種銅鉻合金的制備方法，使制備出的銅鉻合金材料具備高強度、高導電性，鑄造工藝性好。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:一種銅鉻合金的制備方法，包括以下步驟:
1)銅鉻中間合金的制備:稱取銅和鉻后，放入石墨坩禍中置于感應爐升溫至1300-1350°C，待充分熔化后，攪拌均勻，冷卻得到銅鉻中間合金；
2)混合粉A的準備:將氧化銅30-40份、三氧化二鉻8-15份、鋁粉6_12份、氟化鈣1_3份、鉬粉1-3份、鎳粉2-6份充分混合，攪拌均勻；
3)混合粉B的準備:將硫酸鎳0.5-2份、硫酸鎂0.5-2份、硼酸0.3-1.2份、鋁粉1_3份、氟化鈣0.2-1份充分混合，攪拌均勻；
4)將銅鉻中間合金加入石墨坩禍中置于感應爐升溫至1250-1350°C，熔煉l_2h后加入混合粉A后，保溫2-3h，最后加入混合粉B，當爐料全部熔化完后，充分攪拌；
5)向石墨坩禍中的熔液中加入經(jīng)過800-1000°C高溫燒結除氣的CaFjPNaF造渣材料，保溫10-20分鐘； 6)出去造渣材料后在溫度為550-650°C，保溫6-8h，自然冷卻即可。
[0006]進一步地，所述步驟1)中鉻和銅的重量比為1:20-25。
[0007]進一步地，所述的混合粉A的重量為銅鉻中間合金重量的3-5%。
[0008]進一步地，所述的混合粉B的重量為銅鉻中間合金重量的2.5-4.5%。
[0009]進一步地，所述步驟5)中CaFj^重量為銅鉻中間合金重量的0.8-1.2%, NaF的重量為銅鉻中間合金重量的0.6-0.8%。
[0010]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過先制備銅鉻中間合金來獲得銅鉻合金，使鑄造工藝性能得到改善，產品抗拉強度增大了 23%，導電率增大了 17%。可滿足高壓電器產品導電零件的特殊性能需求，零件加工過程合格率達80%以上。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
銅鉻合金的制備方法，包括以下步驟:
1)銅鉻中間合金的制備:稱取銅和鉻后，放入石墨坩禍中置于感應爐升溫至1300°c，待充分熔化后，攪拌均勻，冷卻得到銅鉻中間合金；
2)混合粉A的準備:將氧化銅30份、三氧化二鉻8份、招粉6份、氟化鈣1份、鉬粉1份、鎳粉2份充分混合，攪拌均勻；
3)混合粉B的準備:將硫酸鎳0.5份、硫酸鎂0.5份、硼酸0.3份、鋁粉1份、氟化鈣0.2份充分混合，攪拌均勻；
4)將銅鉻中間合金加入石墨坩禍中置于感應爐升溫至1250°C，熔煉lh后加入混合粉A后，保溫2h，最后加入混合粉B，當爐料全部熔化完后，充分攪拌；
5)向石墨坩禍中的熔液中加入經(jīng)過800°C高溫燒結除氣的CaFjPNaF造渣材料，保溫10分鐘；
6)出去造渣材料后在溫度為55°C，保溫6h，自然冷卻即可。
[0012]本實施方式中，步驟1)中鉻和銅的重量比為1:20。
[0013]本實施方式中，混合粉A的重量為銅鉻中間合金重量的3%。
[0014]本實施方式中，混合粉B的重量為銅鉻中間合金重量的2.5%。
[0015]本實施方式中，步驟5)中CaFj^重量為銅鉻中間合金重量的0.8%,NaF的重量為銅鉻中間合金重量的0.6%。
[0016]實施例2
銅鉻合金的制備方法，包括以下步驟:
1)銅鉻中間合金的制備:稱取銅和鉻后，放入石墨坩禍中置于感應爐升溫至1320°C，待充分熔化后，攪拌均勻，冷卻得到銅鉻中間合金；
2)混合粉A的準備:將氧化銅35份、三氧化二鉻12份、鋁粉8份、氟化鈣2.4份、鉬粉
2.7份、鎳粉3.5份充分混合，攪拌均勻；
3)混合粉B的準備:將硫酸鎳1.3份、硫酸鎂1.2份、硼酸0.6份、招粉2.1份、氟化鈣0.7份充分混合，攪拌均勻；
4)將銅鉻中間合金加入石墨坩禍中置于感應爐升溫至1300°C，熔煉1.5h后加入混合粉A后，保溫2.5h，最后加入混合粉B，當爐料全部熔化完后，充分攪拌； 5)向石墨坩禍中的熔液中加入經(jīng)過900°C高溫燒結除氣的CaFjPNaF造渣材料，保溫15分鐘；
6)出去造渣材料后在溫度為600°C，保溫7h，自然冷卻即可。
[0017]本實施方式中，步驟1)中鉻和銅的重量比為1:22。
[0018]本實施方式中，混合粉A的重量為銅鉻中間合金重量的4%。
[0019]本實施方式中，混合粉B的重量為銅鉻中間合金重量的3%。
[0020]本實施方式中，步驟5)中CaFj^重量為銅鉻中間合金重量的1.0%，NaF的重量為銅鉻中間合金重量的0.7%。
[0021]實施例3
銅鉻合金的制備方法，包括以下步驟:
1)銅鉻中間合金的制備:稱取銅和鉻后，放入石墨坩禍中置于感應爐升溫至1350°C，待充分熔化后，攪拌均勻，冷卻得到銅鉻中間合金；
2)混合粉A的準備:將氧化銅40份、三氧化二鉻15份、鋁粉12份、氟化鈣3份、鉬粉3份、鎳粉6份充分混合，攪拌均勻；
3)混合粉B的準備:將硫酸鎳2份、硫酸鎂2份、硼酸1.2份、招粉3份、氟化鈣1份充分混合，攪拌均勻；
4)將銅鉻中間合金加入石墨坩禍中置于感應爐升溫至1350°C，熔煉2h后加入混合粉A后，保溫3h，最后加入混合粉B，當爐料全部熔化完后，充分攪拌；
5)向石墨坩禍中的熔液中加入經(jīng)過1000°C高溫燒結除氣的CaFjPNaF造渣材料，保溫20分鐘；
6)出去造渣材料后在溫度為650°C，保溫8h，自然冷卻即可。
[0022]本實施方式中，步驟1)中鉻和銅的重量比為1: 25。
[0023]本實施方式中，混合粉A的重量為銅鉻中間合金重量的5%。
[0024]本實施方式中，混合粉B的重量為銅鉻中間合金重量的4.5%。
[0025]本實施方式中，步驟5)中CaFj^重量為銅鉻中間合金重量的1.2%,NaF的重量為銅鉻中間合金重量的0.8%。
[0026]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種銅鉻合金的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)銅鉻中間合金的制備:稱取銅和鉻后，放入石墨坩禍中置于感應爐升溫至1300-1350°C，待充分熔化后，攪拌均勻，冷卻得到銅鉻中間合金； 2)混合粉A的準備:將氧化銅30-40份、三氧化二鉻8-15份、鋁粉6_12份、氟化鈣1_3份、鉬粉1-3份、鎳粉2-6份充分混合，攪拌均勻； 3)混合粉B的準備:將硫酸鎳0.5-2份、硫酸鎂0.5-2份、硼酸0.3-1.2份、鋁粉1_3份、氟化鈣0.2-1份充分混合，攪拌均勻； 4)將銅鉻中間合金加入石墨坩禍中置于感應爐升溫至1250-1350°C，熔煉l_2h后加入混合粉A后，保溫2-3h，最后加入混合粉B，當爐料全部熔化完后，充分攪拌； 5)向石墨坩禍中的熔液中加入經(jīng)過800-1000°C高溫燒結除氣的CaFjPNaF造渣材料，保溫10-20分鐘； 6)出去造渣材料后在溫度為550-650°C，保溫6-8h，自然冷卻即可。2.根據(jù)權利要求1所述的一種銅鉻合金的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中鉻和銅的重量比為1:20-25。3.根據(jù)權利要求1所述的一種銅鉻合金的制備方法，其特征在于:所述的混合粉A的重量為銅鉻中間合金重量的3-5%。4.根據(jù)權利要求1所述的一種銅鉻合金的制備方法，其特征在于:所述的混合粉B的重量為銅鉻中間合金重量的2.5-4.5%。5.根據(jù)權利要求1所述的一種銅鉻合金的制備方法，其特征在于:所述步驟5)中CaF2的重量為銅鉻中間合金重量的0.8-1.2%，NaF的重量為銅鉻中間合金重量的0.6-0.8%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅鉻合金的制備方法，包括以下步驟：1）銅鉻中間合金的制備；2）混合粉A的準備；3）混合粉B的準備；4）將銅鉻中間合金加入石墨坩堝中置于感應爐升溫熔煉1-2h后依次加入混合粉A和混合粉B攪拌；5）向石墨坩堝中的熔液中加入經(jīng)過造渣材料，保溫；6）出去造渣材料后、保溫、自然冷卻即可。本發(fā)明通過先制備銅鉻中間合金來獲得銅鉻合金，使鑄造工藝性能得到改善。
【IPC分類】C22C1/03, C22C9/00
【公開號】CN105349809
【申請?zhí)枴緾N201510694120
【發(fā)明人】李瑞國
【申請人】無棣向上機械設計服務有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月25日