спеченный электроконтактный материал на основе меди
Классы МПК: | C22C9/00 Сплавы на основе меди H01H1/02 отличающиеся по материалу |
Автор(ы): | Иванов В.В., Кирко В.И., Иванов В.В. |
Патентообладатель(и): | Научно-производственное малое предприятие "Экстек" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-03-11 публикация патента:
20.02.1997 |
Сущность изобретения: предложенный материал характеризуется тем, что дополнительно содержит частицы алмаза дисперсностью менее 2 микрон при следующем соотношении компонентов (мас.%): кадмий 0,5 - 1,5, частицы алмаза дисперсностью менее 2 микрон 0,5 - 3,0, медь - остальное. 2 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Спеченный электроконтактный материал на основе меди, содержащий кадмий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит частицы алмаза дисперсностью менее 2 мкм при следующем соотношении компонентов, мас. Кадмий 0,5 1,5Частицы алмаза дисперностью менее 2 мкм 0,5 3,0
Медь Остальноет
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным электроконтактным материалам на основе меди. Известны спеченные электроконтактные материалы на основе меди марки КМК, содержащие добавки графита и полученные твердофазным спеканием прессовок из смеси порошков меди и графита [1]Известны также спеченные электроконтактные материалы на основе меди, содержащие добавки графита и железа [2] графита и олова [3]
Недостаток таких материалов невысокая твердость и прочность. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является спеченный электроконтактный материал на основе меди [4] имеющий состав, мас. Графит 0,5 0,9
Кадмий 0,5 1,5
Медь Остальное
Материал имеет следующие свойства:
плотность 8,36 г/см3
твердость, HV 72,3 кг/мм2
удельное сопротивление 0,024 Ом мм2/м
предел прочности на изгиб 23,6 кг/мм2
предел прочности на разрыв 20,5 кг/мм2
Однако в известном материале недостаточно высокие твердость и прочность, что уменьшает надежность работы электрических аппаратов. Целью изобретения является повышение твердости и прочности спеченного электроконтактного материала. Для достижения поставленной цели спеченный электроконтактный материал на основе меди, содержащий кадмий, дополнительно содержит частицы алмаза при следующем соотношении компонентов мас. Кадмий 0,5 1,5;
Частицы алмаза дисперсностью менее 2 микрон 0,5 3,0;
Медь Остальное. Для получения спеченного электроконтактного материала использован алмазный порошок фракции <2 мкм. Как известно [1] для мелкозернистых материалов (дисперсно упрочненных) характерны износостойкость, равномерный износ поверхности контактов, низкая прочность перемычек, образовавшихся при сваривании контактов. Материал изготавливают из порошков меди, кадмия и частиц алмаза смешиванием в шаровой мельнице в течение часа с дальнейшим прессованием смеси, при удельном давлении 2 3 т/см2. Прессованные образцы контактов подвергают обжигу при температуре 930 950oC в течение 1 ч. При температурах ниже 930oC образцы не спекаются, а при температурах выше 950oC происходит графитизация алмаза. Для получения спеченного электроконтактного материала на основе меди приготовлены смеси, составы и свойства которых представлены в табл. 1. В табл. 2 показано влияние содержания частиц алмаза на свойства предложенного спеченного электроконтактного материала на свойства предложенного спеченного электроконтактного материала на основе меди (условное обозначение МДА 3). Как следует из данных, представленных в табл. 1 и 2, увеличение содержания частиц алмаза в составе электроконтактного материала МДА позволяет повысить твердость и прочность контактов, что, в свою очередь, повышает долговечность контактов. Предложенный материал имеет прочность в 1,02 1,13 и твердость в 1,6 - 1,9 раза выше, чем прочность и твердость известного материала. При добавлении в материал частиц алмаза менее, чем 0,5 мас. твердость возрастает незначительно, а прочность практически остается неизменной. При повышении содержания частиц алмаза свыше 3 мас. существенно возрастает удельное сопротивление электроконтатного материала, что, в конечном счете, приводит к большим омическим потерям электроэнергии. Поэтому оптимальным содержанием алмазных частиц в смеси является 0,5 3,0 мас. Контакты, полученные из предложенного материала МДА 3, предполагается внедрить на Саянском алюминиевом заводе (СААЗе) в импортных пусковых аппаратах. Режим эксплуатации контактов следующий:
1. Включение тока до 3000 А. 2. Длительный ток 400 А. 3. Кратковременный ток 1000 А. Контакты из предложенного материала могут найти применение в электротехнической, машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности для электрических аппаратов вместо применяемых в настоящее время серебросодержащих и МГЗ контактов.
Класс C22C9/00 Сплавы на основе меди
Класс H01H1/02 отличающиеся по материалу