一种钨铬-铜复合材料 【技术领域】
本发明涉及一种复合材料，尤其涉及一种钨铬-铜的复合材料。
背景技术
现在技术中，在35kV以下高、中压真空开关中首选的触头材料是铬-铜合金，其导电性能好，使用过程中表现出低的稳定的截流值，具有良好的抗熔焊性能和良好的耐电弧烧损性能，在110kV以上高压六氟化硫断路器的触头材料使用的是钨-铜合金，其导电性能好，强度高，硬度适中，气体含量低，使用过程中表现出优良的耐电弧烧损性能，在110kV以上的高压真空断路器中，触头材料的性能应介于钨-铜与铬-铜合金之间。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种钨铬-铜的复合材料，在110kV以上的高压真空断路器中作为触头材料，具有高强度，高硬度，低的气体含量以及耐电弧烧损性能优良的特点。
本发明的技术方案是：按重量百分比该组合物由以下组分组成：钨32％～50％，铬11％～23％，铜27％～57％，各组分的重量之和为100％。
本发明较佳地技术方案是：按重量百分比该组合物由以下组分组成：钨35％～46％，铬13％～20％，铜34％～50％，各组分的重量之和为100％。
本发明较佳的技术方案还可以是：按重量百分比该组合物还可由以下组分组成：钨40％～45％铬，15％～18％，铜37％～45％，各组分的重量之和为100％。
本发明的有益效果是：本发明公开的钨铬-铜复合材料组织致密，具有良好的导电性能，适中的硬度，低的含气量，较低的截流值，优良的电弧烧损性能和抗熔焊性。
【附图说明】
图1是钨+铬+铬钨固溶体+铜的金相组织图；
图2是钨+铬+铬钨固溶体+铜的金相组织图；
图3是钨+铬+铬钨固溶体+铜的金相组织图；
图4是钨+钨铬固溶体+铜的金相组织图；
图5是钨+钨铬固溶体+铜的金相组织图。
【具体实施方式】
本发明公开的钨铬-铜复合材料，可以通过下面的方法制得钨铬固溶体+铜、钨+钨铬固溶体+铜或铬+铬钨固溶体+铜等不同组织：
(1)按重量百分比取钨粉32％～50％，粒径4～10μm，铬粉11％～23％，粒径45～100μm，在混料机内混粉2～3.5小时，使其均匀，混料机转速为45～60转/分；
(2)用6％～10％的酒精石蜡溶液将均匀的粉料制成1～2毫米的粉粒；
(3)将制粒后的粉料进行压力为200～1000mpa的模压或冷等静压，制成毛坯；
(4)将压制好的坯料置入烧结炉内，在还原性气氛下升温至600℃～980℃，还原40～90分钟，升温速度为18～22℃/分；
(5)抽真空使真空度达到10-2～10-3Pa后，继续升温至1200℃～1300℃，升温速度12～16℃/分，按重量百分比在坩埚内加入27％～57％的铜液，还原烧结熔渗铜1.5～2.5小时；
(6)冷却至200℃～250℃，将烧制好的坯料出炉；
(7)对上述坯料在950℃～1060℃下均匀化处理40～120分钟；
(8)再在450℃～650℃下时效处理2～3小时。
以下结合实例对本发明作详细说明。
实施例1
(1)按重量百分比取钨粉50％，粒径4～10μm，铬粉11％，粒径45～100μm，在混料机内混粉2小时，使其均匀，混料机转速为60转/分；
(2)用8％的酒精石蜡溶液将均匀的粉料制成1～2毫米的粉粒；
(3)将制粒后的粉料进行模压，压力460Mpa，制成毛坯；
(4)将压制好的坯料置入烧结炉内，在还原性气氛下升温至650℃，还原40分钟，升温速度为18℃/分；
(5)抽真空至1.5×10-3Pa时，继续升温至1260℃，升温速度12℃/分，按重量百分比在坩埚内加入39％的铜液，还原烧结熔渗铜1.5小时；
(6)冷却至200℃，将烧制好的坯料出炉；
(7)对上述坯料在1060℃下均匀化处理40分钟；
(8)再在620℃下时效处理2.5小时。
得到的钨铬—铜复合材料组织为钨+铬+铬钨固溶体+铜，金相组织见图1。
得到的钨铬—铜复合材料的性能如下表1。
表1钨50％-铬11％-铜复合材料的主要性能
导电度 硬度 密度 含O2量 截流值 备注
IACS％ HB g/cm3 ppm A
11.9 302 12.3 78 1.3
实施例2
(1)按重量百分比取钨粉32％，粒径4～10μm，铬粉23％，粒径45～100μm，在混料机内混粉3.5小时，使其均匀，混料机转速为45转/分；
(2)用6％的酒精石蜡溶液将均匀的粉料制成1～2毫米的粉粒；
(3)将制粒后的粉料进行冷等静压，压力300Mpa，制成毛坯；
(4)将压制好的坯料置入烧结炉内，在还原性气氛下升温至980℃，还原90分钟，升温速度为22℃/分；
(5)抽真空至2.5×10-2Pa时，继续升温至1300℃，升温速度16℃/分，按重量百分比在坩埚内加入45％的铜液，还原烧结熔渗铜2.5小时；
(6)冷却至250℃，将烧制好的坯料出炉；
(7)对上述坯料在950℃下均匀化处理120分钟；
(8)再在450℃下时效处理3小时。
得到的钨铬—铜复合材料组织为钨+铬+铬钨固溶体+铜，金相组织见图2。
得到的钨铬—铜复合材料的性能如下表2。
表2钨32％-铬23％-铜复合材料的主要性能
导电度 硬度 密度 含O2量 截流值 备注
IACS HB g/cm3 ppm A
％
6.8 321 10.1 105 1.9
实施例3
(1)按重量百分比取钨粉50％，粒径4～10μm，铬粉23％，粒径45～100μm，在混料机内混粉3小时，使其均匀，混料机转速为55转/分；
(2)用8％的酒精石蜡溶液将均匀的粉料制成1～2毫米的粉粒；
(3)将制粒后的粉料进行模压，压力580MPa，制成毛坯；
(4)将压制好的坯料置入烧结炉内，在还原性气氛下升温至600℃，还原80分钟，升温速度为20℃/分；
(5)抽真空至3.2×10-3Pa时，继续升温至1200℃，升温速度14℃/分，按重量百分比在坩埚内加入27％的铜液，还原烧结熔渗铜2小时；
(6)冷却至220℃，将烧制好的坯料出炉；
(7)对上述坯料在1000℃下均匀化处理100分钟；
(8)再在500℃下时效处理2小时。
得到的钨铬—铜复合材料组织为钨+铬+铬钨固溶体+铜，金相组织见图3。
得到的钨铬—铜复合材料的性能如下表3。
表3钨50％-铬23％-铜复合材料的主要性能
导电度 硬度 密度 含O2量 截流值 备注
IACS％ HB g/cm3 ppm A
8.2 316 11.6 86 1.5
实施例4
(1)按重量百分比取钨粉32％，粒径4～10μm，铬粉11％，粒径45～100μm，在混料机内混粉2.5小时，使其均匀，混料机转速为50转/分；
(2)用10％的酒精石蜡溶液将均匀的粉料制成1～2毫米的粉粒；
(3)将制粒后的粉料进行冷等静压，压力230MPa，制成毛坯；
(4)将压制好的坯料置入烧结炉内，在还原性气氛下升温至800℃，还原60分钟，升温速度为19℃/分；
(5)抽真空至5.0×10-3Pa时，继续升温至1230℃，升温速度15℃/分，按重量百分比在坩埚内加入57％的铜液，还原烧结熔渗铜2小时；
(6)冷却至240℃，将烧制好的坯料出炉；
(7)对上述坯料在1050℃下均匀化处理60分钟；
(8)再在650℃下时效处理3小时。
得到的钨铬—铜复合材料组织为钨+钨铬固溶体+铜，金相组织见图4。
得到的钨铬—铜复合材料的性能如下表4。
表4钨32％-铬11％-铜复合材料的主要性能
导电度 硬度 密度 含O2量 截流值 备注
IACS％ HB g/cm3 ppm A
12.3 296 10.6 73 1.3
实施例5
(1)按重量百分比取钨粉40％，粒径4～10μm，铬粉15％，粒径45～100μm，在混料机内混粉2.5小时，使其均匀，混料机转速为50转/分；
(2)用8.6％的酒精石蜡溶液将均匀的粉料制成1～2毫米的粉粒；
(3)将制粒后的粉料进行冷等静压，压力300Mpa，制成毛坯；
(4)将压制好的坯料置入烧结炉内，在还原性气氛下升温至700℃，还原50分钟，升温速度为21℃/分；
(5)抽真空至2.6×10-3Pa时，继续升温至1280℃，升温速度13℃/分，按重量百分比在坩埚内加入45％的铜液，还原烧结熔渗铜2小时；
(6)冷却至210℃，将烧制好的坯料出炉；
(7)对上述坯料在980℃下均匀化处理80分钟；
(8)再在550℃下时效处理2小时。
得到的钨铬—铜复合材料组织为钨+钨铬固溶体+铜，金相组织见图5。
得到的钨铬—铜复合材料的性能如下表5。
表5钨40％-铬15％-铜复合材料的主要性能
导电度 硬度 密度 含O2量 截流值 备注
IACS％ HB g/cm3 ppm A
11.1 310 10.8 72 1.7