一種高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，屬于合金材料熱處理【技術領域】。該熱處理方法包括以下步驟：取銅鉻合金型材進行固溶處理，在溫度1030～1040℃下保溫50～70分鐘，迅速冷卻至室溫備用；取固溶處理后的材料立即進行時效處理，在溫度460～480℃下保溫110～130分鐘，自然冷卻至室溫。本發(fā)明中銅鉻合金的熱處理方法能有效提高銅鉻合金零部件的硬度，突破傳統(tǒng)工藝的硬度上限，使硬度最終達到130HBW以上，大大提高了產品的質量和性能，適用于高壓開關用銅鉻合金觸頭類零部件，包括動觸頭、靜觸頭、滑動觸頭及自力型觸頭等，經濟效益可觀。
【專利說明】一種高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，屬于合金材料熱處理技術領 域。

【背景技術】
[0002] CuCr合金是指以Cu為基體，加入Cr和其他微量合金兀素形成的一系列合金。因 其熱處理后具有較高的強度和硬度，良好的導電導熱性及抗腐蝕性，目前主要用于制備電 阻焊電極、觸頭類零部件、集成電路引線框架、電動機集電環(huán)等高電導率高強度產品。鉻在 銅中有少量固溶，對改善高溫塑性有益。鉻在銅中的最大溶解度為1076. 2°C的0.65%。固 溶處理時，在固相線以下，隨著溫度升高，鉻在銅中的溶解度顯著增加，同時固溶時間相對 縮短。但是在實際生產過程中，溫度越接近固相線，越有可能導致銅鉻合金局部熔化而產生 廢品，因此常采用約980°C的固溶溫度。據(jù)文獻資料顯示，傳統(tǒng)工藝處理后的銅鉻合金的硬 度最高約為110HB，性能參數(shù)很難有較大提升，影響產品的質量和性能發(fā)揮。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法。
[0004] 為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：
[0005] -種高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，包括以下步驟：
[0006] (1)取銅鉻合金型材進行固溶處理，在溫度1030?1040°C下保溫50?70分鐘， 迅速冷卻至室溫備用；
[0007] (2)取固溶處理后的材料立即進行時效處理，在溫度460?480°C下保溫110? 130分鐘，自然冷卻至室溫。
[0008] 所述步驟（1)中銅鉻合金型材可采用市售商品，也可采用以下方法制備：將銅鉻 合金坯料鍛造成型后進行退火處理，在溫度750?770°C下保溫60?180分鐘，自然冷卻至 室溫備用；取退火處理后的材料進行粗加工。粗加工的目的是去除合金表面的氧化皮，而后 再進行固溶處理。
[0009] 所述的退火處理可使用普通箱式電阻爐、井式電阻爐、真空退火爐或保護氣氛爐 等。優(yōu)選的退火處理條件為：在溫度760°C下保溫120分鐘。
[0010] 所述步驟⑴中銅鉻合金的組成為：以質量百分比計，CrO. 5?I. 0 %, Fe彡0· 1%，Ni彡0· 05%，雜質總和彡0· 5%，余量為Cu。 toon] 所述步驟⑴中固溶處理（加熱）需采用控溫精度高、密封性好、爐溫均勻性好的 高溫箱式爐、真空水淬爐或保護氣氛爐等。優(yōu)選的固溶處理條件為：在溫度l〇35°C下保溫 60分鐘。
[0012] 所述步驟（2)中時效處理需采用密封性較好的箱式電阻爐、井式回火爐或真空回 火爐等。優(yōu)選的時效處理條件為：在溫度470°C下保溫120分鐘。出爐后應將銅鉻合金零 部件攤放在干燥的空地上冷卻，不允許堆疊。
[0013] 本發(fā)明的有益效果：
[0014] 本發(fā)明中銅鉻合金的熱處理方法（固溶時效工藝或退火加固溶時效工藝）能有效 提高銅鉻合金零部件的硬度，突破傳統(tǒng)工藝的硬度上限，使硬度最終達到130HBW以上，大 大提高了產品的質量和性能，適用于高壓開關用銅鉻合金觸頭類零部件，包括動觸頭、靜觸 頭、滑動觸頭及自力型觸頭等，經濟效益可觀。

【具體實施方式】
[0015] 下述實施例僅對本發(fā)明作進一步詳細說明，但不構成對本發(fā)明的任何限制。
[0016] 實施例1
[0017] 本實施例中高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，包括以下步驟：
[0018] (1)銅鉻合金（具體成分見下表1)型材下料后進行固溶處理，在溫度l〇35°C下保 溫60分鐘，再迅速淬入流動的清水中冷卻至室溫備用；
[0019] (2)取固溶處理后的材料立即進行時效處理，在溫度470°C下保溫120分鐘，在空 氣中自然冷卻至室溫。
[0020] 實施例2
[0021] 本實施例中高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，包括以下步驟：
[0022] (1)銅鉻合金（具體成分見下表1)型材下料后進行固溶處理，在溫度104(TC下保 溫50分鐘，再迅速淬入流動的清水中冷卻至室溫備用；
[0023] (2)取固溶處理后的材料立即進行時效處理，在溫度460°C下保溫130分鐘，在空 氣中自然冷卻至室溫。
[0024] 實施例3
[0025] 本實施例中高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，包括以下步驟：
[0026] (1)銅鉻合金（具體成分見下表1)型材下料后進行固溶處理，在溫度1030°C下保 溫70分鐘，再迅速淬入流動的清水中冷卻至室溫備用；
[0027] (2)取固溶處理后的材料立即進行時效處理，在溫度480°C下保溫110分鐘，在空 氣中自然冷卻至室溫。
[0028] 實施例4
[0029] 本實施例中高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，包括以下步驟：
[0030] (1)將銅鉻合金（具體成分見下表1)坯料鍛造成型后進行退火處理，在溫度 760°C下保溫120分鐘，在空氣中冷卻至室溫備用（此時，合金的硬度平均值S90HBW);
[0031] (2)將退火處理后的材料經過粗加工去除表面氧化皮后進行固溶處理，在溫度 1035°C下保溫60分鐘，再迅速淬入流動的清水中冷卻至室溫備用；
[0032] (3)取固溶處理后的材料立即進行時效處理，在溫度470°C下保溫120分鐘，在空 氣中自然冷卻至室溫。
[0033] 實施例5
[0034] 本實施例中高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，包括以下步驟：
[0035] (1)將銅鉻合金（具體成分見下表1)坯料鍛造成型后進行退火處理，在溫度 750°C下保溫180分鐘，在空氣中冷卻至室溫備用（此時，合金的硬度平均值S90HBW);
[0036] (2)將退火處理后的材料經過粗加工去除表面氧化皮后進行固溶處理，在溫度 1040°C下保溫50分鐘，再迅速淬入流動的清水中冷卻至室溫備用；
[0037] (3)取固溶處理后的材料立即進行時效處理，在溫度460°C下保溫130分鐘，在空 氣中自然冷卻至室溫。
[0038] 實施例6
[0039] 本實施例中高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，包括以下步驟：
[0040] (1)將銅鉻合金（具體成分見下表1)坯料鍛造成型后進行退火處理，在溫度 770°C下保溫60分鐘，在空氣中冷卻至室溫備用（此時，合金的硬度平均值S90HBW);
[0041] (2)將退火處理后的材料經過粗加工去除氧化皮后進行固溶處理，在溫度1030°C 下保溫70分鐘，再迅速淬入流動的清水中冷卻至室溫備用；
[0042] (3)取固溶處理后的材料立即進行時效處理，在溫度480°C下保溫110分鐘，在空 氣中自然冷卻至室溫。
[0043] 對比例1
[0044] 本對比例中高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，包括以下步驟：
[0045] (1)銅鉻合金（具體成分見下表1)型材下料后進行固溶處理，在溫度980°C下保 溫60分鐘，再迅速淬入流動的清水中冷卻至室溫備用；
[0046] (2)取固溶處理后的材料立即進行時效處理，在溫度450°C下保溫120分鐘，在空 氣中自然冷卻至室溫。
[0047] 對比例2
[0048] 本對比例中高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，包括以下步驟：
[0049] (1)將銅鉻合金（具體成分見下表1)坯料鍛造成型后進行退火處理，在溫度 760°C下保溫120分鐘，在空氣中冷卻至室溫備用（此時，合金的硬度平均值S90HBW);
[0050] (2)將退火處理后的材料經過粗加工去除氧化皮后進行固溶處理，在溫度980°C 下保溫60分鐘，再迅速淬入流動的清水中冷卻至室溫備用；
[0051] (3)取固溶處理后的材料立即進行時效處理，在溫度450°C下保溫120分鐘，在空 氣中自然冷卻至室溫。
[0052] 表1銅鉻合金的化學成分

【權利要求】
1. 一種高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 取銅鉻合金型材進行固溶處理，在溫度1030?1040°C下保溫50?70分鐘，迅速 冷卻至室溫備用； (2) 取固溶處理后的材料立即進行時效處理，在溫度460?480°C下保溫110?130分 鐘，自然冷卻至室溫。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，其特征在于：所述步 驟（1)中銅鉻合金型材的制備方法為：將銅鉻合金坯料鍛造成型后進行退火處理，在溫度 750?770°C下保溫60?180分鐘，自然冷卻至室溫備用。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，其特征在于：所述 步驟⑴中銅鉻合金的組成為：以質量百分比計，CrO. 5?1.0%，F(xiàn)e彡0. 1 %，Ni彡0.05%， 雜質總和< 〇. 5%，余量為Cu。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，其特征在于：所述 步驟（1)中固溶處理為：在溫度l〇35°C下保溫60分鐘。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，其特征在于：所述 步驟（2)中時效處理為：在溫度470°C下保溫120分鐘。
6. 根據(jù)權利要求2所述的高壓開關用銅鉻合金的熱處理方法，其特征在于：所述的退 火處理為：在溫度760°C下保溫120分鐘。
【文檔編號】C22F1/08GK104328369SQ201410339100
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權日:2014年7月16日
【發(fā)明者】王安平, 張丹丹, 陳延輝, 劉建權 申請人:國家電網公司, 平高集團有限公司