发明内容
本发明正是针对铜铬合金在使用过程中表面容易失效的情况而设计和提供了一种铜铬合金表面纳米结构的制备方法，其目的是通过采用脉冲电子束设备对铜铬合金进行表面纳米强化处理，进而提高铜铬合金表面的显微硬度和耐磨性等力学性能。
为了实现上述目的，本专利采用以下技术方案：
1.选取按照比例配好的铜铬合金。铜铬合金是采用真空感应熔炼法或者熔渗法或者混粉烧结法制备而成，铜铬合金材料的铬含量重量比范围为5wt％～50wt％；
2.将选取的铜铬合金表面机械加工后抛光，将抛光后的铜铬合金放入到装有酒精或丙酮溶液的超声波清洗机中使用超声波清洗，清洗时间为5～20min，当然根据铜铬合金材料的配比不同，清洗时间是不同的；然后用清水清洗干净，清洗后进行吹干、烘干或真空干燥；
3.将干燥处理后的铜铬合金装在配用的夹具上，放入真空室内，抽真空，直到真空室的真空度P＜5×10-3Pa，然后向真空室内充入惰性保护气体，如冲入高纯氩气等作为惰性保护气体；
4.启动脉冲电子束设备，加载高压，对铜铬合金的表面进行电子束冲击强化处理。脉冲电子束表面强化处理的主要参数范围：能量密度10-30J/cm2，脉冲宽度30-80μs，脉冲次数2-50次；
5.检验铜铬合金的表面。通过脉冲电子束表面处理后的铜铬合金表面形成纳米结构层的纳米结构尺度小于100nm，深度达到10μm以上。
本发明的铜铬合金表面纳米结构的制备方法，具有如下特点：
1、采用脉冲电子束设备对铜铬合金进行表面纳米强化处理，纳米结构尺度小于100nm，深度达到10μm以上，能显著提高铜铬合金表面的显微硬度和耐磨性等力学性能。
2、有效降低铜铬合金在使用过程中发生的表面磨损，提高铜铬合金制件，如真空断路器等制件的使用寿命。
具体实施方式：
本发明铜铬合金表面纳米结构的制备方法，其特征在于包括如下步骤：选取按照比例配好的铜铬合金。铜铬合金是采用真空感应熔炼法或者熔渗法或者混粉烧结法制备而成，铜铬合金材料的铬含量重量比范围为5wt％～50wt％；
2.将选取的铜铬合金表面机械加工后抛光，将抛光后的铜铬合金放入到装有酒精或丙酮溶液的超声波清洗机中使用超声波清洗，清洗时间为5～20min，当然根据铜铬合金材料的配比不同，清洗时间是不同的；然后用清水清洗干净，清洗后进行吹干、烘干或真空干燥。
3.将干燥处理后的铜铬合金装在夹具上，放入真空室内，抽真空，直到真空室的真空度P＜5×10-3Pa，然后向真空室内充入惰性保护气体，如冲入高纯氩气等作为惰性保护气体。
4.启动脉冲电子束设备，加载高压，对铜铬合金的表面进行电子束冲击强化处理。脉冲电子束表面强化处理的主要参数范围：能量密度10-30J/cm2，脉冲宽度30-80μs，脉冲次数2-50次。本发明的能量密度可以为15J/cm2、18J/cm2、20J/cm2、25J/cm2、28J/cm2；脉冲宽度可以为35μs、40μs、45μs、50μs、55μs、60μs、65μs、70μs、75μs；脉冲次数可以为5次、8次、10次、15次、20次、25次、30次、35次、40次、45次、50次、55次等，均能实现本发明目的。
5.检验铜铬合金的表面。通过脉冲电子束表面处理后的铜铬合金表面形成纳米结构层的纳米结构尺度小于100nm，深度达到10μm以上。
惰性保护气体是高纯氩气、氦气等。
本发明的真空感应熔炼法、熔渗法或者混粉烧结法制备铜铬合金，该三种方法都是现有的制备方法，不作详述。另外，超声波清洗机、脉冲电子束设备等都是现有的装置，只是针对不同的材料选取不同的加工工艺参数，达到相关技术要求即可，不作详述。
实施例1：
取真空感应熔炼的直径为30mm的CuCr25合金试样(含Cr25％)，表面机械加工后抛光，将抛光后的CuCr25合金触头材料放入到装有酒精的超声波清洗机中使用超声波清洗10min，然后用清水清洗干净，清洗后采用电吹风进行吹干。将干燥的CuCr25合金触头材料装在专用的夹具上，放入真空室内，抽真空，直到真空室的真空度为2.0×10-3Pa后，迅速关闭真空阀，然后向真空室内充入纯度为99.99％的氩气直到3.0×104Pa。启动脉冲电子束设备，加载高压，对CuCr25合金触头材料的表面进行电子束冲击强化处理。脉冲电子束表面强化处理的主要参数为：能量密度15J/cm2，脉冲宽度40μs，脉冲次数10次。
实施例2：
取熔渗法制备的直径为20mm的CuCr50合金试样(含Cr50％)，表面机械加工后抛光，将抛光后的CuCr50合金触头材料放入到装有丙酮的超声波清洗机中使用超声波清洗15min，然后用清水清洗干净，清洗后进行真空干燥。将干燥的CuCr50合金触头材料装在专用的夹具上，放入真空室内，抽真空，直到真空室的真空度为1.6×10-3Pa后，迅速关闭真空阀，然后向真空室内充入纯度为99.99％的氩气直到4.0×104Pa。启动脉冲电子束设备，加载高压，对CuCr50合金触头材料的表面进行电子束冲击强化处理。脉冲电子束表面强化处理的主要参数为：能量密度25J/cm2，脉冲宽度60μs，脉冲次数30次。
实施例3：
取混粉烧结法制备的直径为25mm的CuCr30合金试样(含Cr30％)，表面机械加工后抛光，将抛光后的CuCr30合金触头材料放入到装有丙酮的超声波清洗机中使用超声波清洗12min，然后用清水清洗干净，清洗后进行真空干燥。将干燥的CuCr30合金触头材料装在专用的夹具上，放入真空室内，抽真空，直到真空室的真空度为2.4×10-3Pa后，迅速关闭真空阀，然后向真空室内充入纯度为99.99％的氩气直到2.0×104Pa。启动脉冲电子束设备，加载高压，对CuCr30合金触头材料的表面进行电子束冲击强化处理。脉冲电子束表面强化处理的主要参数为：能量密度20J/cm2，脉冲宽度50μs，脉冲次数20次。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。