细晶—超细晶CuCr触头材料的研究进展

介绍了目前对细晶—超细晶CuCr触头材料的研究进展。CuCr材料组织细化后,特别是Cr相细化可以解决触头材料耐电压与截流等性能间此消彼长的矛盾。为了得到细晶、超细晶CuCr合金人们已采取了多种制备工艺。细晶、超细晶CuCr触头的发展将能满足真空断路器向高电压、大容量、小型化发展的需要。     

老炼过程中CuCr系触头表层组织形成的特点

研究了CuCr和CuCrWC真空触头合金老炼过程中表层组织形成的特点。研究表明老炼过程主要造成合金表面熔化层组织细化和成分均匀化,从而使耐电压强度升高。在CuCr合金加入WC可以提高其耐电压强度。本文还讨论了电流大小对电压老炼过程的影响。     

低截流值真空触头材料的研究

一、引言CuCr触头具有优良的开断能力、较好的耐压水平、良好的抗侵蚀和抗熔爆性能，已被广泛地应用于真空断路器中。然而，与Ag－WC、CuWC以及近年来国外开发的CoAgSe相比，其截流值相对较高。随着真空开关向高耐压、大容量、小型化和低过电压的不断发展，以及CuCr触头在真空接触器、真空负荷开关上应用的逐步推广，要求进一步降低CuCr触头的截流值。国外近些年来在降低CuCr触头材料的截流值方面进行了大量的研究，其主要的途径有三条：（1）在CuCr中添加金属碳化物。如日本明电舍公司研究了CuCrMo（CrC2）等，其主要电开断性能…     

城网建设与高压开关

触头材料是真空灭弧室技术进步的另一个方面。触头材料最初用的典型材料为铜铋(CuBi)合金。此材料开断能力差,且截流值高。据资料介绍,采用铜铋触头材料的真空断路器的截流水平一般为10～12A。现触头材料一般用铜铬(CuCr)触头材料,它不仅开断电流大,而且截流水平低,一般为3(实验室值)～5A(厂家保证值),而我国CuCr50触头的平均截流值仅2～2.5A,最大截流值3.2A。日本已研究出低过电压触头材料,可将截流值降至1/10。同时研究熄弧能力更强的触头材料如铜钽(CuTa)等。     

时效处理对挤压CuCr25合金显微硬度及电导率的影响

为了进一步提高CuCr合金的使用性能,笔者研究了挤压变形CuCr25合金的显微组织变化以及不同的时效温度和时效时间条件下CuCr25合金显微硬度和电导率的变化规律。结果表明:挤压变形后合金的显微组织均匀,晶粒大大细化;CuCr25合金挤压后经过950℃×1h固溶,在450℃时效2h可获得较好的综合性能,显微硬度可达到156HV,较铸态提高了68%,电导率可达24mS/m,较铸态提高了14%。     

显微组织对CuCr真空触头材料耐电压强度的影响

研究了CuCr真空触头材料的显微组织对其耐电压强度的影响。研究表明,电击穿首先在耐电压强度低的相上发生,对于Cu50Cr50合金,首次击穿相为Cr相,而对于CuCr50Sel合金,首次击穿相为Cu2Se相。由于电压老炼的结果,随着电击穿的发生,击穿相的耐电压强度升高。电击穿使阴极表面变得粗糙,但造成表面熔化层显微组织细化和成分均匀化。本文的研究认为,电压老炼造成触头表面显微组织更为细化和成分均匀化,从而提高耐电压强度。     

专利文摘

采用真空熔铸法制备CuCr25ZrTe触头材料的方法/公开号：CN101488406/公开日：2009.07.22/申请（专利权）人：陕西斯瑞工业有限责任公司本发明公开了采用真空熔铸法制备CuCr25ZrTe电触头的方法。其优点在于：将Zr加入CuCr合金中降低了合金的气体含量,提高了合金的耐磨性;将Te加入CuCr合金中降低了合金的抗拉强度,提高了合金的抗熔焊性能。本发明的制备方法工艺简单,成本低,制得的CuCr25ZrTe复合材料与CuCr25复合材料相比具有更优越的性能。     

合金元素对CuCr触头材料不同温度下真空耐电压强度的影响

研究了合金元素W、Co对真空中CuCr触头材料在不同温度下的真空耐电压强度的影响。研究结果表明,高温时CuCr材料的耐电压能力比室温耐电压能力有所降低,合金元素W、Co通过弥散强化、固溶强化和增大了CuCr的表面张力而提高了CuCr材料室温及高温时的耐电压能力。     

真空感应熔炼法制备CuCr25合金

本文采用真空感应熔炼法制备CuCr2 5W1Ni2合金 ,研究了不同成分 (2 5 %Cu及 75 %Cu)和Cr晶粒尺寸对物理性能和击穿电压的影响 ,讨论了合金元素和微观结构对CuCr2 5W1Ni2合金电击穿性能的影响。研究结果表明 ,W粉能够显著细化Cr相 ,同时对Cr相进行了强化 ;在电击穿后 ,熔层中极细的W粉能起到非自发形核核心的作用 ,CuCr2 5W1Ni2的熔层表面更加扁平 ;另一方面 ,Ni能够促进Cu、Cr的互溶 ,使合金整体得以强化。这两种元素均能显著提高合金的耐电压强度。     

CuCr25系列合金的耐电压强度

本文研究了元素Ni、W、Co对真空感应熔炼CuCr2 5合金的耐电压强度的影响。试验结果表明 :Ni的添加可以提高CuCr2 5合金的耐电压强度 ,但是幅度不大 ;元素W主要通过对Cr相进行选择强化 ,同时细化Cr粒子和改变其形态使合金的耐压水平提高 ;而Co也可以对Cr相选择强化 ,所以 ,同时加入W、Co时 ,材料的耐电压强度进一步提高     

纳米触头材料电性能研究进展

分析了纳米材料与常规材料在热学性能和机械性能上的差异,综述了纳米触头材料在截流水平、抗电弧侵蚀和耐压能力等电性能研究上取得的进展,并对已有研究成果进行了概括和总结。结果表明:相对于同种配比的常规触头材料,纳米CuCr和AgFe触头材料的截流水平低于常规触头材料;纳米CuCr和AgFe的直流电弧稳定性高于常规触头材料,直流电弧寿命大于常规触头材料;纳米CuCr触头材料的耐压能力高于常规触头材料;纳米AgSnO2和AgNi触头材料的抗电弧侵蚀性能优于常规触头材料。因此,在今后对纳米触头材料的研究和开发过程中,加强纳米触头材料制备工艺研究和纳米触头材料的理论研究,有利于提高纳米触头材料电性能。     

烧结法与熔渗法铜铬触头微观组织差异及对电性能的影响

评述了熔渗法和混粉烧结法两种工艺制备的CuC触头的微观结构差异及对其电开断性能的影响。与熔渗法相比,烧结法制备的CuCr触头具有更好的抗熔焊性能、更低的截流值和更好的吸放气性能,但因其机械强度较低,耐压性能可能不如熔渗法触头。对两种工艺提出了改进的建议。     

不同粉末冶金工艺制造的CuCr触头的微观组织差异及对电性能的影响

评述了熔渗法和混粉烧结法两种粉末冶金工艺制备的CuCr触头的微观结构差异及对电开断性能的影响。与熔渗法相比，烧结法制备的CuCr触头具有更好的抗熔焊性能，更低的截流值和更好的吸放气性能，但因其机械强度较低故耐压可能不如熔渗法触头。对两种工艺提出了改进的建议。     

用于252kV高电压真空灭弧室的触头材料

真空灭弧室一般采用CuCr材料.介绍目前真空灭弧室的触头材料采用添加第三种元素的技术,经特殊冶炼,从而很大程度地提高了触头的耐压性能,并具有大的开断能力和高熔点低截流的优点.     

纳米CuCr50触头材料电弧侵蚀特性

近年来,纳米CuCr触头材料在截流水平、耐压能力等方面的表现优于微晶CuCr触头材料。笔者利用真空触点模拟装置和基于虚拟仪器的电器电寿命测试系统,研究了直流低电压、小电流下的纳米CuCr50触头材料的电弧侵蚀量与分断燃弧时间和触头表面形貌之间的关系,同时采用两种微晶CuCr50触头材料作为对比。利用电光分析天平纳米CuCr50触头材料的侵蚀量,利用电子扫描显微镜测量触头表面形貌。结果表明:纳米CuCr50触头材料的平均分断燃弧时间和侵蚀量均高于两种微晶CuCr50触头材料。纳米CuCr50触头表面Cr颗粒细化及均匀分布,有利于分散电弧。纳米CuCr50阴极触头表面电弧烧蚀比较均匀,而两种微晶CuCr50触头阴极表面电弧局部烧蚀严重,出现明显的凹坑侵蚀。     

CuCr触头合金热扩散率的实验研究

用激光脉冲法测试了不同晶粒尺寸的CuCr合金和纯Cr样品的热扩散率 ,结果表明 ,高能球磨及真空热压方法制备的纳米晶材料的热扩散率较常规粗晶材料显著降低     

热处理对CuCr、CuCrFe真空触头材料组织及性能的影响

对CuCr、CuCrFe触头材料经过不同温度和不同保温时间处理后的合金导电性能进行了研究。结果表明:500℃保温4h热处理后CuCr合金电导率提高20％以上,CuCrFe合金电导率提高30％以上,并从微观组织方面分析了热处理改善合金导电性能的原因。     

冷却速度对真空电弧熔炼CuCr25合金组织及性能的影响

采用真空电弧熔炼法制备CuCr25合金,随合金凝固时的冷却速度不同,合金的组织将发生很大变化,而不同组织对合金的性能特别是电击穿性能将产生不同的影响,必须选用一种最合适的冷却方式对熔炼后的合金进行冷却凝固.通过对不同冷却方式下合金的组织变化及其对耐电压强度影响的研究,确定水冷凝固法作为真空电弧熔炼CuCr25合金的主要冷却方式.     

选择性相强化对CuCr触头材料在真空小间隙中耐电压强度的影响

研究了合金元素Ｗ、Ｃｏ的加入对ＣｕＣｒ触头材料在真空小间隙中耐电压强度的影响。研究结果表明,合金元素选择强化ＣｕＣｒ材料的Ｃｒ相能够显著提触头间隙的耐电压强度,而强化Ｃｕ相对间隙的耐电压强度没有明显作用。文章认为制备ＣｕＣｒ系触头材料时应选择适当的制备工艺,使合金元素能够选择强化材料中的Ｃｒ相。