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     

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。     

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。     

CuFeW触头材料的性能

为了提高CuW的物理机械性能,使其具有更好的耐电弧烧蚀性能和更长的使用寿命,笔者采用熔渗法制备了添加不同体积分数Fe元素的CuFeW合金,研究了Fe元素的添加对CuW合金的组织、硬度、电导率、电击穿性能的影响。结果表明,CuFe合金中Fe的加入量小于1.5%时,熔渗后的CuFeW合金的硬度随Fe体积分数的增加略有增加,而电导率则随之减小,固溶时效处理后合金的电导率有所提高。Fe元素的添加提高了CuW合金的耐电压强度,降低了材料的截流值。对真空电击穿后的材料表面电烧蚀形貌观察发现,电弧在CuFeW合金表面分布较为分散,Fe的加入使首次击穿由原来集中连续地发生Cu/W相界面上转移到非连续地选择性在Cu基体上击穿,产生的击穿坑较小且分散,铜液的飞溅现象减少。     

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.     

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。     

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。     

NiCr-Cr_3C_2-Ti-C金属陶瓷堆焊层用于磨煤机磨辊修复的研究

介绍了以NiCr箔、Cr3C2粉、Ti粉、C粉等为原料,利用氩弧熔覆的方法制备的NiCr-Cr3C2-Ti-C复合堆焊层的性能特点;采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪及显微硬度计等仪器,研究了熔覆层的相组成、组织结构、成分分布和涂层断面显微硬度分布。结果表明：熔覆层组织由Ni基固溶体、TiC和Cr2,C6等相组成,其最高显微硬度在1800—2000HV范围内。另外,通过湿砂磨粒磨损试验,对NiCr-Cr3C2-Ti-C堆焊层与其他各材料的磨粒磨损性能进行了比较,结果显示：NiCr-Cr3C2-Ti-C堆焊层有较强的耐磨性能,可用于磨煤机磨辊的修复。     

Cu-25Cr合金触头材料中Cu/Cr相界面的特性

用透射电子显微镜(TEM)的选区电子衍射、衍衬及X射线能谱分析了真空熔铸Cu-25Cr合金触头材料和烧结CuCr25粉末合金触头材料中Cu/Cr两相界面及其显微组织。一些细小的Cr二次枝晶与Cu基体有择优取向关系,即(110)Cr∥(111)Cu和[011]Cr∥[112]Cu,间距约6nm的单列错配位错分布在Cr/Cu两相的半共格界面上,这表明Cu-25Cr合金材料中Cr/Cu两相的界面具有更好的协调性。与Cu-25Cr合金材料相反,CuCr25粉末合金烧结材料中Cu/Cr粒子之间形成的是非共格界面,且有少量的Al2O3和Cr2O3等夹杂物聚集在松散的Cu/Cr颗粒间的界面上。据此,本文讨论了CuCr触头材料中Cu/Cr两相间的界面结构对材料机械性能、断裂特性及电接触性能的影响。     

三种CuCr触头材料对真空灭弧室投切背靠背电容器组性能的影响

为研究三种不同触头材料(真空熔渗CuCr50、真空熔铸CuCr40Te0.005、电弧熔炼CuCr50)对真空灭弧室投切背靠背电容器组性能的影响,将采用三种不同材料制备的触头各装配在三只相同的12kV等级真空灭弧室中,每只真空灭弧室经过80次背靠背电容器组合分操作,高频涌流设定为幅值8 kA、频率3.8 kHz。结果表明:真空熔渗CuCr50、真空熔铸CuCr40Te0.005以及电弧熔炼CuCr50的平均重击穿概率分别为6.7%、5.8%、8.3%,重击穿现象主要发生于恢复电压持续时间的1/4T与10T之间(T表示恢复电压周期20 ms);复燃现象多次出现,真空熔铸CuCr40Te0.005(1次)电弧熔炼CuCr50(9次)真空熔渗CuCr50(10次)。     

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%。     

The influence of electrode material on delayed discharges in vacuuminterrupters

In this paper, the influence of contact materials on late discharges in vacuum switching devices was investigated. Experimental results show that the HV withstand capability of contact materials has a strong influence on the frequency of late discharges in vacuum switching devices. The addition of a small amount of W and Co into the CuCr alloy increases the voltage withstand significantly, resulting in a reduction of the frequency of late discharges by as much as 50%. Therefore, an efficient approach to decrease the frequency of late discharges is to increase the HV withstand of the contact materials     

小开距真空间隙放电特性的研究

采用对固定开距的真空灭体室施加电压使其击穿的方法对与多次重燃过程有密切关系的小开距真空间隙放电现象进行了研究,发现该类放电的特征可用冷击穿电压和开距的关系、燃弧后真空间隙热态耐压强度和开距的关系以及放电时高频重燃半波持续数来进行描述。试验发现用铜铬触头材料制成的真空灭弧室具有最高的冷击穿强度、是银碳化钨的三倍、且对线路的参数不敏感。根据能量关系建立的高频重燃半波数模型可对高频重燃持续的时间进行计算。     

SF_6断路器用铬青铜的固溶时效工艺

分析了固溶时效过程中铬青铜的变化,研究了铬含量及固溶时效工艺对铬青铜的影响,确定了铬青铜的固溶时效工艺。     

两种CuCr(75/25)触头材料的力学性能和断裂特性对触头电接触性能的影响

使用标准的拉伸试验与冲击试验测量了两种真空开关管用CuCr(75/25)触头材料的力学性能,并用光学显微镜和配有X射线能谱仪的扫描电子显微镜分析了两种触头材料的断裂特性。结果表明,真空熔铸Cu_25Cr合金触头材料的抗拉强度、塑性、冲击强度都明显高于混粉压制烧结的CuCr25粉末冶金触头材料。两种触头材料的断口金相显示了不同的断裂机理,即Cu_25Cr合金材料是以典型的韧窝状断裂为主,而CuCr25粉末冶金触头材料则以Cr颗粒本身的解理断裂和Cr颗粒与Cu基体间的界面断裂为主。同时,讨论了强度、塑性以及Cu/Cr两相的界面结合强度对触头材料接触性能的影响,这些结果将有助于进一步理解为什么Cu_Cr合金触头材料在中国已经成为广泛接受和采用的并将成为全世界范围内中压真空断路器的真空开关管首选的触头材料。