一種金基合金電接觸材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金基合金電接觸材料的制備方法，涉及使用二次時(shí)效的工藝對電接觸材料金基六元合金進(jìn)行處理，以獲得具有較高綜合性能產(chǎn)品。通過熔鑄，均勻化熱處理，冷變形，高溫短時(shí)間一次時(shí)效和低溫長時(shí)間二次時(shí)效處理后，合金的電學(xué)性能和力學(xué)性能達(dá)到了良好的匹配，綜合性能優(yōu)于使用傳統(tǒng)工藝處理后的產(chǎn)品，使合金的性能得到進(jìn)一步的提高。
【專利說明】一種金基合金電接觸材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電接觸材料的制備方法，特別是涉金基合金及電接觸材料的二次時(shí)效處理方法，以提高該合金的綜合性能。
【背景技術(shù)】
[0002]金的化學(xué)穩(wěn)定性最好，其接觸電阻低，導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性良好。在金中加入各種元素形成的金合金，不但保持了金優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，而且改善了金的機(jī)械性能和電接觸性能；金基合金在硫化和鹽霧等氣氛下不發(fā)生晦暗，能夠很好的保持接點(diǎn)的接觸電阻的穩(wěn)定性；金基合金具有優(yōu)良的化學(xué)和電學(xué)性能，低而穩(wěn)定的接觸電阻，低噪音電平以及良好的抗有機(jī)氣氛污染能力，是很好的電接觸材料，尤其是在輕負(fù)荷、小接觸壓力下使用更能顯示其優(yōu)良特性。
[0003]國內(nèi)發(fā)明專利說明書“電接觸材料金基合金(CN1073637C) ”所公開的一種新型電接觸材料金基合金，作為一種高可靠性，長壽命,穩(wěn)定性好的電接觸材料,克服了現(xiàn)有T0-5繼電器中的一種Pd35Ag30Cul4Aul0Ptl0Znl合金可靠性不高、穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，已成功地用作T0-5型密封磁保持微型繼電器中的電接觸材料，保持了低的接觸電阻和良好的低電平特性，并具有高的可靠性和長壽命。該專利描述了一種新型成分的金基六元合金，通過熔鑄、均一化退火，采用傳統(tǒng)的合金加工和熱處理方式加工成型。雖然使用簡單的加工過程可在短時(shí)間內(nèi)獲得產(chǎn)品，但由于該合金復(fù)雜的成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及在加工過程中的復(fù)雜轉(zhuǎn)變，對其施予傳統(tǒng)的簡單的加工手段就顯得過于草率，而且所獲得的產(chǎn)品性能特別是綜合性能也不夠完善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種特殊的熱處理流程以制備綜合性能較高的電接觸材料金基合金。
[0005]本發(fā)明采用中國專利(CN1073637C，授權(quán)公告日為2001年10月24日)所描述的合金成分配比(wt%):Pt5-20, Pd5-20, Cu5-20, Rhl-10, Nil_10，余量Au，配制合金，通過熔鑄，退火，加工成型及熱處理，所不同的是在處理過程中對合金實(shí)施二次時(shí)效替代傳統(tǒng)的時(shí)效處理，具體的過程如下所述:
[0006]本發(fā)明使用的Au、Cu、Pt、Pd純度均大于99.95%,Ni,Rh純度大于99.9%。按照Cu:10-20wt%, Pt:10-20wt%, Pd:10-20wt%, Ni:5-10wt%, Rh:5_10wt%，其余為 Au 的比例進(jìn)行配料，抽真空熔配，在氬氣保護(hù)下進(jìn)行澆鑄，鑄錠經(jīng)過均勻化處理后直接冷變形開坯，直至所需要的尺寸成為半成品。在高真空的環(huán)境下(真空度不低于I(T2Pa)對冷變形后的合金實(shí)施較高溫度(500°C -800°C)、短時(shí)間(I小時(shí)-4小時(shí))的第一次時(shí)效處理，使其電學(xué)性能和力學(xué)性能達(dá)到初步的匹配，再在較低溫度(200°C -400°C )下進(jìn)行較長時(shí)間(10小時(shí)-20小時(shí))的二次時(shí)效 處理，獲得電學(xué)、力學(xué)綜合性能較高的產(chǎn)品。
[0007]基于該合金的特質(zhì)，某些元素的添加提高了合金的再結(jié)晶溫度，使其在較高溫度時(shí)效時(shí)并不發(fā)生再結(jié)晶而致使合金的微觀組織發(fā)生根本性的改變，導(dǎo)致力學(xué)性能的大程度降低。在進(jìn)行第一次時(shí)效時(shí)，合金中由冷變形造成的高密度缺陷在較高溫度下發(fā)生快速的湮滅，使合金的電阻率迅速下降；大量的殘余應(yīng)力也發(fā)生回復(fù)，使合金的韌性提高；由于并未達(dá)到合金的再結(jié)晶溫度，合金的力學(xué)性能僅在一定程度上有所下降，此時(shí)，合金已達(dá)到電學(xué)和力學(xué)性能的初步匹配。當(dāng)對合金實(shí)施二次時(shí)效時(shí)，由于溫度較低，合金進(jìn)入有序化轉(zhuǎn)變范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi)合金發(fā)生有序轉(zhuǎn)變，原子的重排和基體溶質(zhì)濃度的降低進(jìn)一步導(dǎo)致合金電阻率的下降；有序轉(zhuǎn)變所帶來的一系列微結(jié)構(gòu)的變化使得位錯(cuò)運(yùn)動受阻，滑移面原子鍵合增強(qiáng)，使合金的力學(xué)性能包括抗拉強(qiáng)度和硬度增大，合金發(fā)生強(qiáng)化，而由第一次時(shí)效所帶來的較好的韌性卻被很好的保留下來。經(jīng)過二次時(shí)效處理以后，合金獲得了較高的電學(xué)、力學(xué)綜合性能。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:合理的針對該合金的特質(zhì)，選擇有效的溫度區(qū)間對合金進(jìn)行有的放矢的處理，提高了合金的綜合性能，特別是電學(xué)性能和韌性。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限于實(shí)施例。
[0010]實(shí)施例1
[0011]采用純度不低于99.95wt%的Au、Cu、Pt、Pd和純度不低于99.9wt%的N1、Rh按照 Cu:10-20wt%, Pt:10-20wt%, Pd:10-20wt%, Ni:5-10wt%, Rh:5_10wt%，其余為 Au 的比例進(jìn)行配料，抽真空在中頻感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行熔配，多次熔化確保熔體成分均勻，在氬氣保護(hù)下將熔體澆入石墨模具中，鑄錠置于真空中在950°C下保溫5-8小時(shí)進(jìn)行均勻化處理以消除凝固偏析；冷軋開坯，經(jīng)多道次軋制最終獲得所需尺寸；將冷軋后的材料于真空環(huán)境中在550°C進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的第一次時(shí)效處理，再在350°C進(jìn)行10小時(shí)的二次時(shí)效處理，得到產(chǎn)品O
[0012]實(shí)施例2
[0013]將實(shí)施例1中冷軋后的合金于真空環(huán)境中在600°C進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的第一次時(shí)效處理，再在350°C進(jìn)行20小時(shí)的二次時(shí)效處理，得到產(chǎn)品。
[0014]表1實(shí)施例合金性能比較
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種金基合金電接觸材料的制備方法，按合金成分重量百分比:Pt5-20，Pd5-20，Cu5-20，Rhl-10，Nil-10，余量Au，配制合金，抽真空熔煉，在氬氣保護(hù)下進(jìn)行澆鑄，鑄錠經(jīng)過均勻化處理后直接冷變形開坯，直至所需要的尺寸成為半成品，其特征在于:對冷變形后的合金實(shí)施二次時(shí)效熱處理工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種金基合金電接觸材料的制備方法，其特征在于:所述的二次時(shí)效包括高溫短時(shí)間的第一次時(shí)效和低溫長時(shí)間的二次時(shí)效。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種金基合金電接觸材料的制備方法，其特征在于:所述的第一次時(shí)效的溫度為500 °C -800 °C，保溫時(shí)間為1-4小時(shí)，第二次時(shí)效的溫度為2000C _400°C，保溫時(shí)間為10-20小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種金基合金電接觸材料的制備方法，其特征在于:所述的第一次時(shí)效及二次時(shí)效處理均在真空環(huán)境下實(shí)施，真空度不低于10_2Pa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種金基合金電接觸材料的制備方法，其特征在于:所述的Au、Cu、Pt、Pd純度均大于99.95%, N1、Rh純度大于99.9%。
【文檔編號】C22F1/14GK103695693SQ201310681429
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】畢珺, 張昆華, 管偉明, 寧遠(yuǎn)濤 申請人:昆明貴金屬研究所