加入Ni—Al,W—Ni,W—Co二元添加剂时的CuCr25合金的组织与性能

研究了真空感应熔炼（VIM）制备CuCr25系触头材料,选择水冷凝固及加入Ni-Al,W-Ni,W-Co二元添加剂得到的触头材料致密度高、氧含量低。讨论了合金元素和微观结构在对物理性能与电击穿性能的影响,结果表明,适当的冷速、合理的添加元素能显著改善材料的显微组织、细化Cr晶粒;W,Co还对Cr相进行了有效的选择强化,合金的耐电压强度明显提高。     

Ni含量对CuCr25合金组织与性能的影响

采用真空感应熔炼法获得不同Ni含量的CuCr2 5合金。通过观察其显微组织和测量其性能得如下结果 :随Ni含量的增加 ,合金的Cr相由树枝晶转变为节点状晶粒 ,并且得到明显细化 ;合金的电导率大幅度下降 ,但是Ni含量小于 0 .5 % ,电导率大于 2 0MS/m ,相当常规CuCr5 0的性能 ;Ni含量对该合金的耐电压强度影响不大。     

W或C添加剂对优化CuCr25合金显微组织的作用

采用真空感应熔炼法制备CuCr25（W），与Cr25（C）合金，研究不同合金元素W，C对CuCr触头微观组织的影响，研究结果表明，W和C能够显著细化Cr相晶粒，W对Cr相晶粒还有球化作用，同时对Cr相进行了强化，使合金整体性能得到提高，其中耐电压强度得到显著提高。     

纳米晶CuCr合金的制备及其截流值研究

通过高能球磨和真空热压技术制备了致密度大于98%的纳米晶CuCr合金,通过XRD,SEM和TEM研究了其显微组织和结构.结果表明,其晶粒尺寸小于50 nm.在模拟电路上研究了其真空电弧稳定性和截流值,纳米晶CuCr合金的真空电弧稳定性好于常规CuCr合金,其截流值为常规CuCr合金的17%～35%.     

自蔓延熔铸制备CuCr合金的基础研究

提出了将自蔓延高温合成技术与传统冶金手段相结合的SHS－熔铸技术,充分利用自蔓延高温合成的优点,以CuO,Cr2O3和Al为原料,制备CuCr合金触头材料。通过对CuO-Cr2O3-Al反应体系的绝热温度计算及热力学分析,确定该体系自蔓延反应进行的可行性,并对反应后液态金属Cu和金属Cr的冷凝过程进行了初步的分析与计算。结果表明合金在金属模和石墨模中的冷却速度都比较快,且在石墨模中冷却效果更好些。实验证实该工艺可行,并得到了铸态结构的合金体。     

CuCr合金触头材料的研究现状

CuCr合金触头材料具有良好的力学和电学性能,广泛应用于真空开关。本文综述了不同Cr含量对CuCr触头材料开断能力、截流值、耐电压强度和抗熔焊性等性能的影响,并总结了添加其它新组分对其性能的作用。针对目前CuCr合金存在的问题,提出严格控制原材料成分及杂质含量、添加新组分,是目前改善或获得高性能CuCr触头材料的发展方向之一。     

热循环对CuW/CuCr界面强度及CuCr合金性能的影响

采用立式烧结熔渗法制备的CuW/Cu0.89wt%Cr整体材料经固溶时效处理后,对其在不同热循环条件下的结合面强度进行了研究。结果表明,在室温～500℃温度范围内,随着热循环次数的增加,整体材料的结合面强度和CrCu端合金显微硬度略有提高。而在室温至600℃热循环温度区间内,结合强度和CuCr合金显微硬度随热循环次数的增加而下降。对不同热循环条件下CuCr端合金组织的研究表明,上限温度为500℃时,晶粒没有发生再结晶现象,析出相面心立方的Cr相非常细小、分散,且与Cu基体保持良好的共格关系;而当热循环上限温度为600℃时,晶粒发生了再结晶长大,析出相明显粗化,此时析出的体心立方的Cr相已与Cu基体失去完全共格关系。     

大气熔铸CuCr25RE触头材料组织及时效性能的研究

在中频感应炉中采用大气熔铸法制备了CuCr25RE合金触头材料,利用扫描电镜对其铸态、锻态和固溶态的显微组织进行分析,测定了时效和变形量对电导率和显微硬度的影响。结果表明,CuCr25RE合金经锻造后可以获得均匀的组织;在950℃×1h固溶440℃时效6h可获得较好的综合性能;固溶后经40%冷变形在440℃时效2h后,电导率和显微硬度分别可达61%IACS和172HV,比固溶后直接时效分别高出11%IACS和23HV。     

CuCr触头材料电弧腐蚀速率的测定

自行设计了电弧腐蚀速率的测量方法，避免了一般电弧腐蚀速率测量中存在的不足，并对真空断路器中常用的CuCr25，CuCr50触头材料以及纯Cu和纯Cr的电弧腐蚀速率进行了测量。研究结果表明，纯Cu，CuCr25，CuCr50和纯Cr的电弧腐蚀速率分别为52．9μg／C，33．2μg／C，31μg／C和25．9μg／C。CuCr25和CuCr50的电弧腐蚀速率相差不大，都较纯Cu有大幅度的降低，而与纯cr的电弧腐蚀速率比较接近。此外，用SEM对4种触头材料经100次燃弧之后的电极表面进行了现测，清楚地反映了经电弧腐蚀之后触角材料的表面特征。     

CuCr25 W1 Ni2 contact material of vacuum interrupter

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｖａｃｕｕｍｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒａｒｅｍａｉｎ ｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｍａｔｅｒｉａｌ.Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｍａｔｅｒｉａｌｄｅｐｅｎｄｎｏｔｏｎｌｙｏｎｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ,ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ,ｂｕｔａｌｓｏｏｎｉｔｓｓｕｒｆａｃｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗｈｉｃｈｉｓａｌｔｅｒｅｄｂｙｓｗｉｔｃｈｉｎｇａｒｃｓ[1 ,2 ] .Ｆｒｏｍｔｈｅｎｉｎｅ…     

Preparation of CuCr25 alloys through vacuum arc-smelting and their properties

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＣｕＣｒａｌｌｏｙｓａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｎｔａｃｔｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｖａｃｕｕｍｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒｓａｎｄａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｆｏｒｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｈｉｇｈｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｎｇａｂｉｌｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｗｉｔｈｓｔａｎｄｉｎｇｓｔｒｅｓｓ[1].Ｐｒｅｓｅｎｔｌｙ ,ｔｈｅｍａｉｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｐｒｅｐａｒｉｎｇＣｕＣｒａｌｌｏｙｓｉｎｃｌｕｄｅ…     

MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF CuCr25 ALLOYS WITH DIFFERENT Ni CONTENT

CuCr25 alloys containing different Ni content were prepared by vacuum induction melting (VIM). The micro structure and properties were tested. The results show that with the increase of Ni content in CuCr25 alloys, the Cr phase changed from developed dendrite into nodular grains and was drastically refined; the electrical conductivity significantly decrease, but still reach the level of conventional CuCr50 when the Ni content is below 0.5%. The Ni content had little influence on their breakdown strength. The first breakdown sites transferred to the boundary of Cu and Cr phase for CuCr25Ni compared to the Cr phase for CuCr25 without Ni.     

CuCr25合金的机械变形及性能

采用真空熔炼制备的CuCr25合金，在低应变速率下冷轧变形，研究了组织及性能变化。结果表明：CuCr25合金的电导率随着轧制变形程度的增大，开始略有上升，然后不断下降，经过一定量的大变形后，电导率又有上升；CuCr25合金的硬度不断上升，CuCr25合金硬度的上升主要是由于Cu基硬度的上升；经过大量的冷轧变形后，Cr相成纤维状和条带状，并有空洞生成；CuCr25合金在室温下具有超塑性。     

CuCr25触头材料的喷射成形制备及其组织分析

研究了CuCr25合金的快速凝固喷射成形制备工艺，考察了喷射成形过程中各工艺参数对沉积坯件成形性的影响，观察和对比了喷射成形、真空熔铸和真空浸渗3种不同工艺制备的触头材料的显微组织。结果表明：喷射成形制备的材料具有典型的快速凝固组织，合金化状况良好，微观组织均匀，Cr析出相细小并弥散地分布在Cu基体中，Cr颗粒尺寸大约为3～10μm。这将大幅度提高材料的耐电压、抗电击穿等电学性能。     

Ni或Co的加入对CuCr25合金组织与性能的影响

研究了Ni或Co的加入对真空感应熔炼制备的CuCr25合金的组织形貌和物理性能的影响。结果表明：加入Ni或Co后可以明显改善CuCr25合金的显微组织,避免出现Cr的宏观偏析,大大提高了成品率,提高了合金的耐电压强度和硬度,合金的电导率有所降低。真空感应熔法制备的CuCr25合金达到了常规方法制备的CuCr50的技术要求。