專利名稱:新型銀氧化鋅觸頭材料制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于金屬基復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其是指一種滿足環(huán)保型電觸頭要求 的銀氧化鋅電觸頭材料制備工藝。
背景技術(shù):
公知的銀氧化鋅電觸頭材料的制造方法有以下幾種(1)將銀錠、鋅和添 加物置于熔煉爐中熔煉并鑄錠,加工成碎屑,高溫高壓氧化得到以銀氧化鋅為基 礎(chǔ)的混合相材料,經(jīng)機(jī)械加工破碎,將碎屑在鋼模中加壓成型,在高溫下擠壓成 條,再經(jīng)拉拔得到以銀氧化鋅氧化銦為基礎(chǔ)的線材產(chǎn)品。(2)將銀錠、鋅和添加 物置于熔煉爐中熔煉并鑄錠,擠壓成板材,板材復(fù)銀軋制、沖制成片狀觸點(diǎn),觸 點(diǎn)在高溫高壓的條件下進(jìn)行氧化。(3)將銀錠、鋅和添加物置于熔煉爐中熔煉并 鑄錠,擠壓成絲材,拉絲到一定尺寸氧化,加工到需要尺寸,制打成鉚釘。(4)
將銀粉、氧化鋅粉和添加物在混粉機(jī)中進(jìn)行混合,冷等靜壓成坯錠,燒結(jié)、擠壓,
擠壓成板材或絲材,通過軋制、沖制或拉絲加工成成品。(5)將銀粉、氧化鋅粉 和添加物在混粉機(jī)中進(jìn)行混合,稱取適當(dāng)重量,通過壓機(jī)壓制成型,坯料進(jìn)行燒 結(jié)后整形,最終形成成品。
這些公知的銀氧化鋅電觸頭材料的制造方法,都是傳統(tǒng)且成熟的加工工藝。 但這些工藝中存在一些需要改進(jìn)和提高的方面,如材料金相組織、加工性能和機(jī) 械物理性能。內(nèi)氧化工藝制造的產(chǎn)品金相組織不均勻,存在貧鋅區(qū),導(dǎo)致材料使 用壽命短,對(duì)氧化設(shè)備要求高。粉末冶金工藝制造的產(chǎn)品金相組織不均勻,密度 低,很難滿足大電流的使用要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)公知銀氧化鋅電觸頭材料的制造方法中一些需要改進(jìn)和 提高的方面,而發(fā)明的一種新型銀氧化鋅觸頭材料制備工藝。該工藝制造的銀氧 化鋅觸頭材料金相組織均勻,密度高,加工性能好。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 1)工藝流程
將銀、鋅、添加物按一定比例配比后的原料在中頻熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熔化,通過 高壓水霧化設(shè)備進(jìn)行高壓合金霧化,對(duì)霧化合金粉進(jìn)行烘干和氧化調(diào)質(zhì)處理,經(jīng) 等靜壓后形成等靜壓錠坯,錠坯在加熱爐中進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)錠坯送擠壓機(jī)擠出板 材或絲材,對(duì)擠壓板材進(jìn)行表面處理和復(fù)銀后,進(jìn)行軋制和沖制成型,對(duì)擠壓絲 材進(jìn)行拉拔、退火、拉拔到絲材成品,制打鉚釘或做成異型材;
2) 原料成分、所占重量百分比 基料
銀錠、鋅錠;
銀和鋅的重量百分比為銀94%-85%,鋅6%-15%; 添加物
添加物為下列添加劑中的一種或一種以上,添加物的含量為材料體系總含量
的O. 1%-5%: Tl-鉍、T2-鎳、T3-銦、T4-銅、T5-錫;
3) 材料體系構(gòu)成形式
① 銀+鋅;
② 銀+鋅+—種添加物;
③ 銀+鋅+—種以上添加物;
4) 技術(shù)條件
① 霧化壓力10MPa -50MPa;
② 氧化介質(zhì)空氣;
③ 氧化時(shí)間1小時(shí)-20小時(shí);
等靜壓成型壓力50MPa -300MPa;
⑤ 錠坯燒結(jié)溫度50(TC-93(rC,時(shí)間2小時(shí)-8小時(shí);
⑥ 錠坯擠壓溫度600。C-9(XTC。
與公知制備技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果(1)采用高壓水霧化工藝制 備的銀鋅合金粉顆粒度容易控制,顆粒表面活性大;顆粒非常容易氧化,無需特 殊的氧化設(shè)備。(2)科學(xué)的材料體系設(shè)計(jì),提高了材料的加工性能和電氣性能。
G)材料組織均勻,無氧化貧鋅區(qū),無氧化聚集,保證了材料性能的一致性。(4) 該銀氧化鋅電觸頭材料的制造方法原料準(zhǔn)備簡單,工藝流程易控制,生產(chǎn)周期短, 可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn),生產(chǎn)成本低。(4)在生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境無污染,且材料本身 符合環(huán)保要求。
圖1是銀氧化鋅觸頭材料(片狀)制備工藝流程圖。
圖2是銀氧化鋅觸頭材料(絲材)制備工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一按94%的銀(重量百分比)、6%的鋅(重量百分比)為原料,在30MPa 壓力條件下水霧化,在空氣中經(jīng)過7小時(shí)的內(nèi)氧化調(diào)質(zhì)處理,在230MPa的等靜壓 壓力下壓成錠坯,780°C、 8小時(shí)進(jìn)行燒結(jié),然后在750'C的溫度條件下擠壓成板 材,板材進(jìn)行表面處理復(fù)銀后,軋制、沖制成型,加工成片狀觸點(diǎn)?;蛟?60°C 的溫度條件下擠壓成絲材,擠壓絲材進(jìn)行拉拔、退火加工成成品絲材,用于制打 鉚釘和異型材生產(chǎn)。
實(shí)施例二按90%的銀(重量百分比)、9.7%的鋅(重量百分比)為原料,并
加入0.3%的鉍,在39MPa壓力條件下水霧化,在空氣中經(jīng)過8小時(shí)的內(nèi)氧化調(diào)質(zhì) 處理,在260MPa的等靜壓壓力下壓成錠坯,80(TC、 8小時(shí)進(jìn)行燒結(jié),然后在780 "C的溫度條件下擠壓成板材,板材進(jìn)行表面處理復(fù)銀后,軋制、沖制成型,加工 成片狀觸點(diǎn)?;蛟?9(TC的溫度條件下擠壓成絲材,擠壓絲材進(jìn)行拉拔、退火加 工成成品絲材,用于制打鉚釘和異型材生產(chǎn)。
實(shí)施例三其特征在于按90%的銀(重量百分比)、9.5%的鋅(重量百分比) 為原料,并加入O. 3%的錫,0. 2%的銅,在35MPa壓力條件下水霧化,在空氣中經(jīng) 過12小時(shí)的內(nèi)氧化調(diào)質(zhì)處理,在250MPa的等靜壓壓力下壓成錠坯,78CTC、 8小 時(shí)進(jìn)行燒結(jié),然后在790。C的溫度條件下擠壓成板材,板材進(jìn)行表面處理復(fù)銀后, 軋制、沖制成型,加工成片狀觸點(diǎn)?;蛟?0(TC的溫度條件下擠壓成絲材,擠壓 絲材進(jìn)行拉拔、退火加工成成品絲材,用于制打鉚釘和異型材生產(chǎn)。
實(shí)施例四按85%的銀(重量百分比)、14%的鋅(重量百分比)為原料,并 加入0.2%的錫,0.3。/。的銻,0.5。/。的銦,在45MPa壓力條件下水霧化,在空氣中經(jīng)過 IO小時(shí)的內(nèi)氧化調(diào)質(zhì)處理,在250MPa的等靜壓壓力下壓成錠坯,780°C、 8小時(shí) 進(jìn)行燒結(jié),然后在82(TC的溫度條件下擠壓成板材,板材進(jìn)行表面處理復(fù)銀后, 軋制、沖制成型,加工成片狀觸點(diǎn)。或在84(TC的溫度條件下擠壓成絲材,擠壓 絲材進(jìn)行拉拔、退火加工成成品絲材,用于制打鉚釘和異型材生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1、一種新型銀氧化鋅觸頭材料制備工藝,其特征在于1)工藝流程將銀、鋅、添加物按一定比例配比后的原料在中頻熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熔化,通過高壓水霧化設(shè)備進(jìn)行高壓合金霧化,對(duì)霧化合金粉進(jìn)行烘干和氧化調(diào)質(zhì)處理,經(jīng)等靜壓后形成等靜壓錠坯,錠坯在加熱爐中進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)錠坯送擠壓機(jī)擠出板材或絲材,對(duì)擠壓板材進(jìn)行表面處理和復(fù)銀后,進(jìn)行軋制和沖制成型,對(duì)擠壓絲材進(jìn)行拉拔、退火、拉拔到絲材成品,制打鉚釘或做成異型材;2)原料成分、所占重量百分比基料銀錠、鋅錠;銀和鋅的重量百分比為銀94%-85%,鋅6%-15%;添加物添加物為下列添加劑中的一種或一種以上,添加物的含量為材料體系總含量的0.1%-5%T1-鉍、T2-鎳、T3-銦、T4-銅、T5-錫;3)材料體系構(gòu)成形式①銀+鋅;②銀+鋅+一種添加物;③銀+鋅+一種以上添加物;4)技術(shù)條件①霧化壓力10MPa-50MPa;②氧化介質(zhì)空氣;③氧化時(shí)間1小時(shí)-20小時(shí);④等靜壓成型壓力50MPa-300MPa;⑤錠坯燒結(jié)溫度500℃-930℃,時(shí)間2小時(shí)-8小時(shí);⑥錠坯擠壓溫度600℃-900℃。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型銀氧化鋅觸頭材料制備工藝,其特征在于按 94%的銀、6%的鋅為原料,在30MPa壓力條件下水霧化,在空氣中經(jīng)過7小時(shí)的內(nèi) 氧化調(diào)質(zhì)處理,在230MPa的等靜壓壓力下壓成錠坯,78(TC、 8小時(shí)進(jìn)行燒結(jié), 然后在75(TC的溫度條件下擠壓成板材,板材進(jìn)行表面處理復(fù)銀后,軋制、沖制 成型,加工成片狀觸點(diǎn);或在76(TC的溫度條件下擠壓成絲材,擠壓絲材進(jìn)行拉 拔、退火加工成成品絲材,用于制打鉚釘和異型材生產(chǎn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型銀氧化鋅觸頭材料制備工藝,其特征在于按 90%的銀、9.7%的鋅為原料,并加入0.3%的鉍,在39MPa壓力條件下水霧化,在 空氣中經(jīng)過8小時(shí)的內(nèi)氧化調(diào)質(zhì)處理,在260MPa的等靜壓壓力下壓成錠坯,800 °C、 8小時(shí)進(jìn)行燒結(jié),然后在78(TC的溫度條件下擠壓成板材,板材進(jìn)行表面處理 復(fù)銀后,軋制、沖制成型,加工成片狀觸點(diǎn);或在790℃的溫度條件下擠壓成絲 材,擠壓絲材進(jìn)行拉拔、退火加工成成品絲材,用于制打鉚釘和異型材生產(chǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型銀氧化鋅觸頭材料制備工藝,其特征在于按 90%的銀、9. 5%的鋅為原料,并加入0.3%的錫,0.2G/。的銅,在35MPa壓力條件下水 霧化,在空氣中經(jīng)過12小時(shí)的內(nèi)氧化調(diào)質(zhì)處理,在250MPa的等靜壓壓力下壓成 錠坯,780°C、 8小時(shí)進(jìn)行燒結(jié),然后在790℃的溫度條件下擠壓成板材,板材進(jìn) 行表面處理復(fù)銀后,軋制、沖制成型,加工成片狀觸點(diǎn);或在800。C的溫度條件 下擠壓成絲材,擠壓絲材進(jìn)行拉拔、退火加工成成品絲材,用于制打鉚釘和異型 材生產(chǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型銀氧化鋅觸頭材料制備工藝,其特征在于按 85%的銀、14%的鋅為原料,并加入0.2%的錫,0.3%的銻,0.5%的銦,在45MPa壓力 條件下水霧化,在空氣中經(jīng)過10小時(shí)的內(nèi)氧化調(diào)質(zhì)處理,在250MPa的等靜壓壓 力下壓成錠坯,780°C、 8小時(shí)進(jìn)行燒結(jié),然后在820℃的溫度條件下擠壓成板材, 板材進(jìn)行表面處理復(fù)銀后,軋制、沖制成型,加工成片狀觸點(diǎn);或在840℃的溫 度條件下擠壓成絲材,擠壓絲材進(jìn)行拉拔、退火加工成成品絲材,用于制打鉚釘 和異型材生產(chǎn)。
全文摘要
一種新型銀氧化鋅觸頭材料制備工藝,其工藝流程是將銀、鋅、添加物按一定比例配比后的原料在中頻熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熔化,通過高壓水霧化設(shè)備進(jìn)行高壓合金霧化,對(duì)霧化合金粉進(jìn)行烘干和氧化調(diào)質(zhì)處理,經(jīng)等靜壓后形成等靜壓錠坯,錠坯在加熱爐中進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)錠坯送擠壓機(jī)擠出板材或絲材,對(duì)擠壓板材進(jìn)行表面處理和復(fù)銀后,進(jìn)行軋制和沖制成型,對(duì)擠壓絲材進(jìn)行拉拔、退火、拉拔到絲材成品,制打鉚釘或做成異型材。該工藝制造的銀氧化鋅觸頭材料金相組織均勻,密度高,加工性能好。
文檔編號(hào)H01H11/04GK101202168SQ20071015637
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者劉立強(qiáng), 張明江, 林萬煥, 柏小平, 王達(dá)武, 顏小芳 申請(qǐng)人:福達(dá)合金材料股份有限公司