不同配比电触头铜钨合金的组织及性能.pdf

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1、NONFERROUSMETALSENGlNEERlNGdoi：10．3969~．issn．2095—1744．2014．02．005不同配比电触头铜钨合金的组织及性能豳罗炅从善海程在望金佳斌武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室武汉430081摘要：用热压烧结熔渗法制造三种铜钨合金触头CuW50，CuW70，CuW80，通过静态性能和电密损性能测试、SEM及EDS分析等，合金材料微观组织、力学性能及电性能。结果表明，三种合金的连续相不同，钨含量增加时，密度及硬度增加而电导率显著下降。电喜损过程中钨相抑制电弧与铜相有效导热的是CuW70耐电磨损性

2、能显菩优于CuW80的主要原因。关键词：触头材料；铜钨合金；粉末冶金；微观结构；静态性能；电磨损机理中图分类号：TF125-2：TGl13．25文献标志码：A文章编号：2095—1744(2014)02．0029—03电力I、速发腱的今天，为l『满足埘日益增K的将试样安装存自制电接触肩闭试验机上进IU麟于6{试电丌天的质晕要求干¨I1『场需求，_L}jJ复杂的J二作环境验，歼频率0．83Hz，试验时间lh，使叱人、r测的触材料箭受关注。埘【U触头材料n勺性能要求可以概磨损景，用电了微镜分析接触形貌及成分。h制括为尽可能一曲的电导率干I】热导率、优秀nq~JU械

3、性能、良屯接触{闭试验LOtl1所示。的化能个方而。以CuW和CuCr为代表的金属陶瓷材料足典的I乜触头材料。使L}{烧结熔渗—[艺制作一三种『钨含戢的CuW合金触，分析微观结f{1J，研究力学能，揭示电损机理，以兑H为l产提供参考。1实验方法试验材料为一74i．zm制粉和钨粉，化学成分如1所示。分别按w(Cu)：Ⅵ，(w)=2o：80，30：70，50：50料，RJY20，半F{动热烧结及t-．制烧结成l5minx6mm试样。烧结湍度为890℃，烧结时间60S，最人JJl】力25MPa。在1200℃下进行铜熔渗，熔渗时间5rain。然后进{j：冷复处弹，复载

4、荷l50kN。1一弹簧；2一固l定架；3一绝缘扳；4一螺钥；5一试岭触头表l粉末化学成分／％6一绝缘板：7一紫铜板；8一定耙}头；9一l乜接线：垡坌lO一负甜5kW；【1一，交流220V钨粉99．9一<0．03<0．20

5、节I乜率。事粉末冶金技求等方面的研究有色金属工程2014年第4卷第2期29Q肇ETAL璺I相颗粒状连续分布而钏村1分布其问，钶可和钨丰Hf=『2试验结果及分析卡}{溶。当钨含为50％时，连续卡H是铜卡¨。钨含革I升至70％Lt,]，钨棚形成良的连续骨架结构，锕相填充2．1微观组织分析J、【1J。当钨含为80％时，钨干『{明增加1]．钔棚集中分，2为CuW50，CuW70，CuW80触头忖料的组织形这是因为的钨含量降低粉术的流动，使4LI~YFt分布照”。这三种合微观组纵为典的粉未冶金组织。钨均匀。在随后的烧结熔渗叶1}}{铜填允导敛铜棚局部富集。图2三种配比(

6、’uW合金的显微组织l十H之间，与2所示的CuW50材料同。卡}{据文献【7_中提2．2静态性能分析出的电触头材料电l5且率弹模型，连续分伽的钨棚会提3为种制钨材料的静态性能测试结果。随着钨高材料的电fjH牢，进而造成电导牢显著下降。密度和硬度龠的增加，IU导半降低硬度和密度增加，其中的增加是为钨棚作为强化卡¨，其高硬度利高密度。钨CuW70的电甘率埘比CuW50下降显著。这足囚为十l1铜卡}1不溶}J+交互作J}】弱，故均保持子自属。CuW70及CuW80材料中钨州为连续相而钏市H分布f钨140130l21)．j．J．L．I．J．_L607080钨含量／％钨

7、含量图3材料的静态性能／SEM观察及EDS分析，结14和I5所可。叫可2．3电磨损性能分析CuW70材料LiCuW80材料电损后表肜貌及化学成刈I乜腓拟试验CuW70及CuW80试样而进分仔较人。两种试拟：测量结如图6所示。图4触头表面形貌30』求EngineeringTechnology闰4(a)的CuW70表面形貌较槎，没何明显的人块可以有效填允钨骨架(21，日_铜体干J{分数钨体积分数lllI起或凹坑，也没仃叫显的裂纹分伽，在表面分布着人规之比近似rl：1，敞使材料具有的热I'1i。其叱弧：模的小凸起垌I少数【1】坑。4(b)的CuW80表面呈现}“明牛

8、的商泓F表面降温速度较快，熔融部分I较