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碲铜易切削高导碲铜合金的研究与开发

2022/07/16315 作者:佚名
导读:碲铜碲铜合金性能分类 (1)高导碲铜基合金 高导碲铜合金的代号一般用DT表示。碲铜合金与银铜一样具有优良的导电、导热性能,除此之外,抗腐蚀性、电弧性能也很优越。碲铜合金材料诸多优异的综合性能满足了欧盟和我国近年分别在《关于电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》和《电子信息产品污染控制管理办法》等法律中所规定的禁止在新投放的电子电气设备中使用含有铅、汞、六价铬、多溴苯醚和多溴联苯等多种有害物质的相

碲铜碲铜合金性能分类

(1)高导碲铜基合金

高导碲铜合金的代号一般用DT表示。碲铜合金与银铜一样具有优良的导电、导热性能,除此之外,抗腐蚀性、电弧性能也很优越。碲铜合金材料诸多优异的综合性能满足了欧盟和我国近年分别在《关于电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》和《电子信息产品污染控制管理办法》等法律中所规定的禁止在新投放的电子电气设备中使用含有铅、汞、六价铬、多溴苯醚和多溴联苯等多种有害物质的相关要求。但是,碲铜还有自己的优点,具有很好的冷热加工性能,并且其切屑性能比银铜还要好,甚至可以替代铅黄铜。介绍其主要优良性能:1)具有很高的导电性能。碲铜合金与铜相比都很高,比性能相同的紫铜要超出10%-13%,而比银铜超出10%-15%,此类碲铜合金的电导率94%-98%;2)具有很高的热导率。超出纯银22%,超出紫铜28%;3)抗电弧形好。此类合金在保证高导的条件,可以通过调整加工工艺条件来提高合金的强度,从而获得高强高导的碲铜合金。DT碲铜合金材料凭借其优异的性能,被大量运用制造电子、家电、交通、电器中的零件,在高导电、高导热等领域有着很大的作用,在未来的发展中甚至可以用来取代银铜,在众多行业里有很大的发展空间,很有商业前景。

(2)高强镁碲铜基合金

高强镁碲铜合金的代号一般用MDT表示。此类合金是一类拥有高导电率、优良的抗电弧形、良好的力学性能于一体的高性能铜基合金。被广泛运用于高速铁路网中的有关零件。此类产品有以下几种特点:1)良好的物理性能,彼此间搭配很好;2)优良的抗电弧形性能。此类合金主要集中于在德国企业,被大量的运用在连接器、换向器等电器行业。而我国主要处于开发试验阶段,中国铁道学院等都申请了相关的专利。在其他国家,有少量会生产此类合金,主要集中在一些发达国家。

(3)易切削型磷碲铜基合金

高强镁碲铜合金的代号一般用PDT表示。此类合金凭借其优良的切削加工性能、抗电弧形性能、抗腐蚀性及导电性能,而且制造零件的高生产率、成本低等性能,被广泛运用于化工、机械、焊接等制造行业。又因为其具有很好的切削性能,其可以被用来制作各种切割装置的割嘴、焊头、电池的电极等方面,而且此类合金无毒也可以用来制作生活的用品,如器皿等。

C14500碲铜合金是在铜中加入0.40-0.70%碲、0.004-0.012%磷的新型合金材料,用它制成的棒材具有优良的切削性能,能在自动车床上进行高速切削,切削不呈丝状,这种材料还具有较高的导电、导热性及良好的耐腐蚀性,在欧美、日本等发达国家已广泛应用,主要用途为:要求高传导、高导电、耐腐蚀的精密电子电器元件,高级机电零件,铸件和螺纹切削件,水暖管件,电气接触件,汽车零件,焊割高级枪嘴,电动机和开关部件等。可制成圆棒、六角棒、异型棒对外供应。

用于电触头材料的高导碲铜合金这一类产品以美国、欧洲和日、韩企业生产居多。通过对蹄铜合金市场的相关分析,我们可以清晰的认识到碲铜合金具有优越的性能,其广泛的应用前景和潜在市场已得到普遍认同。但同时市场也反馈出其加工成本高,主合金成分碲市场价位高而且是战略性材料,从而使得只有部分高精产品在使用碲铜合金。碲铜合金棒的开发在国内刚刚起步,洛阳、四川、沈阳、广东、浙江等地已开始试制,市场潜力很大。

碲铜合金产品检测方案

(1)浇铸工艺参数

表1 浇铸工艺参数 为摸索浇铸工艺,探究出优异的工艺参数,工业试验时分别使用紫铜内套与紫铜加石墨内套两种不同的结晶器,且各采用两种水压和浇铸速度,对比铸锭的性能,从而确定最佳的工艺参数。两种浇铸工艺参数见表1。

另外,在试验过程中,为了降低成本,尽量减少物料的积存,我们在中频炉中先得到熔炼经验后,再采用工频感应电炉进行生产,用工频感应炉试生产时我们采用半炉熔炼和单根浇铸的方式进行。

(2)挤压和拉伸工艺参数

表2 挤压和拉伸工艺参数 碲铜合金棒的机械性能是研发工作的第二道难关,解决的途径是在挤压和拉伸工艺上的优化搭配,以期在不退火的情况下达到其性能要求,考虑性能要求与成本的合理结合。为提高产品表面质量,挤压时采用水封挤压,铁模浇铸的铸锭必须进行车削铣面后才能挤压。为摸索优化的挤压工艺制定两种挤压方案,分别挤出Ф31mm、Ф35mm棒坯,再进行拉伸,对成品进行机械性能检验。挤制品在拉伸前要进行酸洗,分别计算出拉伸各道次的延伸系数,使各道次加工率比较均匀。在设计拉伸道次时要考虑材质、硬度、所需模具与设备性能等参数,以保证各道次能顺利完成。挤压和拉伸工艺参数表2。 2100433B

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