摻雜法可提高鎢銅合金的綜合性能
通過摻雜的方法可以提高鎢銅合金的綜合性能。用熔滲法去制備分別添加硼、鈮和鈰的鎢銅合金,通過電子掃描、X射線衍射、高速攝影和電弧燒蝕等手段研究各種摻雜物對(duì)鎢銅合金顯微組織、物理性能和電弧特性的影響。結(jié)果表明:
1.鎢銅合金中硼的摻雜量在0~0.9(wt%)范圍時(shí),相對(duì)密度和硬度呈先升后降的趨勢(shì),均在摻雜量為0.3%時(shí)達(dá)到極值。當(dāng)硼的摻雜量不超過0.7%時(shí),電導(dǎo)率呈略微下降趨勢(shì),當(dāng)摻雜量為0.9%時(shí),電導(dǎo)率值下降至很低。組織中的銅相較商用樣品變的十分細(xì)小,隨著摻雜量的增多,孔隙和團(tuán)聚現(xiàn)象有所增加。
2.鎢銅合金中鈮的摻雜量在0~4.0(wt%)范圍時(shí),相對(duì)密度和硬度均呈上升趨勢(shì),但當(dāng)摻雜量大于2.0%時(shí),上升趨勢(shì)減緩。電導(dǎo)率呈下降趨勢(shì),但變化不大。組織中的銅相變的細(xì)小均勻,隨著摻雜量的越多,偏聚現(xiàn)象增加的并不明顯。
3.鎢銅合金中鈰的摻雜量在0~2.5(wt%)范圍時(shí),相對(duì)密度變化不大,無明顯上升或下降趨勢(shì);硬度值隨著摻雜量的增加略有上升;電導(dǎo)率在摻雜量為1.5%時(shí)達(dá)到最大值。組織中銅相大小無明顯變化,分布更為均勻。
4.通過綜合比較,摻雜0.3%的硼、2.0%的鈮、1.5%的鈰的鎢銅合金綜合性能最佳。其中硼對(duì)合金的影響方式主要為彌散強(qiáng)化;鈮對(duì)合金的影響方式主要為固溶強(qiáng)化和增大了鎢與銅之間的潤(rùn)濕性;鈰對(duì)合金的影響方式主要為鈰的細(xì)化晶粒作用及凈化效果。
5.含有摻雜物的鎢銅合金較傳統(tǒng)的鎢銅電觸頭材料,其抗電弧燒蝕性能均有明顯改善,按商用鎢銅合金,WCu-Nb,WCu-Ce,WCu-B順序逐漸提高,其中最明顯的為WCu-B,從燒蝕損失量來看,抗燒蝕性能提高了近30%。
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