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钨铜合金电镀工艺的优点有那些?

来源:广东赫达金属材料有限公司   发布时间:2021-06-01   点击量:153

       钨铜复合材料是以高熔点,高硬度的钨粉和高塑性、高导电、高导热的铜粉为原材料,利用粉末冶金方法制备的两相复合材料。它具有高的导电导热性、良好的耐电弧侵蚀性、抗熔焊性、低的膨胀系数、较高的强度和硬度等优点,广泛用于真空开关电器、电加工电极、电子封装及热沉、火箭导弹的喷嘴喉衬及燃气舵、高密度合金等。伴随着钨铜复合材料的新应用,对其性能提出了更高的要求,这客观上对钨铜复合材料的设计和制备工艺提出了更高的要求。许多新的技术(如变形加工,注射成形,定向快速凝固等)被应用于钨铜材料的制备。

钨铜复合材料的制备工艺

        钨铜复合材料的制备20世纪初,人们开始了钨铜复合材料的研究。我国钨铜复合材料的生产始于20世纪50年代,主要限于电触头和电极材料的制造。近年来,国内外在钨铜复合材料的生产技术方面有很大发展,新工艺、新技术得到了广泛应用。

        

钨铜普通烧结工艺

       钨铜普通烧结工艺属于传统的粉末冶金方法。首先将钨粉和铜粉称量混合,然后压制成形、烧结。普通烧结工艺简单,成本低,但这种液相烧结由于温度高易于出现钨晶粒粗大的问题,很难获得均匀成分的合金。

       通过机械合金化技术,可以使粉末在压制烧结前得到原子级水平的均匀混合。这种在W粉中有Cu相存在的复合粉,在稍高于Cu熔点以上的温度短时间烧结即可获得94%以上致密度的W-Cu材料,尤其适合低铜含量W-Cu材料的制备。另外,还可利用共还原超细钨铜混合氧化物制得分散性极佳的超细钨铜混合粉。由于超细粉末表面活性高,可以在较低烧结温度和较短的烧结时间条件下实现致密化。

       将钨铜粉末原料在高温下氧化后,进行3~6小时高能球磨,再于630℃条件下还原得到0.5?m以下均匀分散的钨铜复合粉;将此复合粉在1200℃烧结60min后制得W-20Cu合金,其致密度为99.5%,热导率为210Wm-1K-1。普通烧结设备要求不高,工艺相对简单。该法制备的钨铜材料只能用于对材料性能要求不高的场合。

钨铜合金熔渗工艺

        先将钨粉或添加混合有少量诱导铜粉的钨粉制成压坯,然后在还原气氛或真空中,在900℃~950℃条件下预烧结,获得一定强度的多孔钨骨架。将块状Cu金属或压制好的Cu坯放置到多孔钨骨架上面或下面,在高于Cu熔点以上的温度进行烧结称为熔渗,将多孔钨骨架全部浸没到熔点较低的Cu熔液中得到致密产品的方法称为熔浸。铜熔液在多孔钨骨架的毛细管作用下,渗入钨骨架的孔隙中,形成铜网络分布。熔渗密度一般为理论密度的97%~98%,因为烧结骨架中总存在着极少量的封闭孔隙不能被熔渗金属填充,熔渗后还可经冷、热加工进一步提高密度。目前,这种工艺已经在一些大中型高压断路器和真空开关用钨基触头生产中应用。而熔浸工艺技术难度大,但所制取的触头材料成分均匀,性能较好

钨铜合金热压烧结

        热压又称为加压烧结,是把粉末装入模腔内,在加压的同时使粉末加热到正常烧结温度或更低一些,经过较短时间烧结成致密而均匀的制品。热压将压制和烧结两道工序同时完成,可以在较低的压力下迅速得到冷压烧结所达不到的密度。但是,热压工艺对模具的要求高、耗费大、单件生产效率低,因此在生产中并不常用。周张健等人在1800℃,炉膛压力为18N/mm3,2h条件下制得理论密度94.6%,富Cu端铜含量最高为22.55vo1.%的钨铜功能梯度材料

        

钨铜合金电镀工艺的优点

        钨铜合金电镀工艺,在镀层成份上有所创新,可以获得韧性好的厚镀层。主要特点如下:

        1、克服了现有镀铬工艺Cr6+对环境的严重污染。

        2、在硬度、耐磨耐蚀等主要性能上优于镀铬。

        3、物料利用率高,生产成本较低。

        4、可以充分利用现有的镀铬工艺设备,改造工程小。

        5、镀层持久使用寿命长。

钨铜合金电镀后的应用

        1、腐蚀与磨损是石油钻井设备和采油设备在矿场应用中碰到的两大难题。为了延长油管抽油杆的使用寿命,必须提高油管抽油杆的耐磨和防腐性能。

        2、通过钨基合金电镀技术,生产出的镀渗钨基合金防腐耐磨油管抽油杆对解决磨损与腐蚀这两个难题具有显著效果。

        3、它具有以下优点:镀层的耐磨、耐蚀方面具有很好的综合性能;镀层均匀;物料利用率高,能耗和水耗比较低;没有污染。

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