sps烧结cu-mo-wc电接触材料组织与性能研究

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文SPS烧结Cu-Mo-WC电接触材料组织与性能研究StudyonMicrostructureandPerformanceofCu-Mo-WCElectricalContactMaterialsSinteringbySPS学位申请人：程新乐指导教师：田保红教授一级学科：材料科学与工程二级学科：材料学学位类别：工学硕士2015年6月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究

2、成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：摘要摘要Cu-Mo-WC复合材料由于铜能够提供良好的电流导通，高熔点钼能抵抗热熔焊，加入的碳化物颗粒使得材料在保留了铜基体优越的导电性、导热性能的同时，还增加了材料的强度和耐高温稳定性，成为近些年来国内外研究的新型电接触材料。本文采用SPS放电等离子烧结工艺制备出不同WC含量的(Cu-Mo)-WC-0.5%LaCl3电接触材料。并对所制备的复合材料

3、的导电率、致密度、显微硬度及微观组织进行研究，分析了WC含量对(Cu-Mo)-WC-0.5%LaCl3复合材料组织及性能的影响；利用Gleeble-1500D热-力模拟试验机对复合材料进行等温压缩试验，建立复合材料的本构方程；在UMT-2多功能摩擦磨损试验机上对材料进行摩擦磨损试验，研究WC含量对复合材料摩擦学性能的影响，并用JSM-5610LV扫描电镜观察材料磨损后的表面形貌，初步分析磨损机理；利用JF04C电接触试验机对复合材料的电接触性能进行试验，研究了其在直流阻性负载条件下的材料转移量及转移方向，并用扫描电镜观察

4、材料在电弧侵蚀后的表面形貌，进一步分析材料的电弧侵蚀机理。结果表明：(1)制备出的六种复合材料组织均比较致密，致密度为87.894.0%，WC颗粒均匀分散在铜基体上，起到弥散强化作用。其导电率为26.1~31.6%IACS，显微硬度为95~128HV。(2)Cu-Mo-WC复合材料高温流变应力-应变曲线具有典型的动态再结晶特征，其峰值应力随着变形温度的降低或应变速率的升高而增加；计算出了热变形激活能，并建立了复合材料的高温变形本构方程。(3)在相同的工作条件下：随着WC含量的增加复合材料的磨损率有下降的趋势，摩擦系数有

5、稍微的增加；在该试验条件下，材料的磨损机理是磨粒磨损。(4)在20A时材料不发生明显转移，阴极和阳极材料均发生一定损耗；当电流大于20A时，材料从阴极转向阳极，并且转移量随电流的增大而不断增加；电弧侵蚀后触头表面呈现气孔、熔池和凹坑等形貌特征，且电流值越大，其形貌特征越明显；接触电阻随电流的增大而减小；接触电阻和熔焊力随电流变化无明显波动。关键词：电接触材料，放电等离子烧结，Cu-Mo-WC复合材料，热变形行为，动态再结晶，摩擦磨损I摘要论文类型：应用基础研究IIABSTRACTABSTRACTForCu-Mo-WCco

6、mposites,thecoppersubstratecanprovidegoodconductivity,thehighmeltingpointofmolybdenumcanincreasetheweldingresistance,thedopedtungstencarbideparticlesmaintainstheperformanceofsuperiorelectricalandthermalconductivityofcoppermatrixbutalsoimprovetheirstrengthandhigh-

7、temperaturestability.Inrecentyears,theresearchofthenewelectricalcontactmaterialssuchastheCu-Mo-WCcompositehasbeenfocused,bothinChinaandabroad.Theelectricalcontactcomposites(Cu-Mo)-WC-0.5%LaCl3withdifferentcontentofWCinthispaperwerepreparedusingtheSPSdischargeplas

8、masinteringprocess.Thepropertiesofabovematerialssuchaselectricalconductivity,density,relativedensityandmicrohardnessweremeasuredrespectively.Themicrostructurew