鎢銅是指鎢和銅組成的合金,常用合金的含銅量為10%~50%。合金用粉末冶金方法制取,具有很好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性,較好的高溫強(qiáng)度和一定的塑性。在很高的溫度下,如3000℃以上,合金中的銅被液化蒸發(fā),大量吸收熱量,降低材料表面溫度。所以這類材料也稱為金屬發(fā)汗材料。
鎢銅合金電工材料:主要分為電接觸材料和電加工材料。
(1)電接觸材料。這是重要的一類電工材料,它們具有高的抗電弧燒蝕性能和抗熔焊性能,用于各種高、低壓開關(guān)電器和某些儀表中作為電觸頭、電觸點和電極。電觸頭是鎢銅材料應(yīng)用量的一類,特別是含銅量在20%~40%的鎢銅材料應(yīng)用量,主要用作中、高電壓和中、大電流的開關(guān)電器中,如輸電網(wǎng)的保護(hù)斷路器觸頭和其他觸頭、觸點。含15%~20%Cu的鎢銅觸頭可用在電壓高達(dá)50萬V或更高的斷路器上。
(2)電加工材料。指用在電阻焊、電鉚接、電鐓鍛、電火花加工技術(shù)中的電極和模具材料。電火花加工要求電極或模具材料具有較好的導(dǎo)電性和抗電弧燒蝕性,以保證加工精度,所以多采用鎢銅材料。電阻焊也多采用鎢銅材料。電鉚接和電鐓鍛在某些場合下也采用鎢銅材料。
鎢鋼(硬質(zhì)合金)具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。
鎢鋼燒結(jié)過程的四個基本階段:
1、脫除成形劑及預(yù)燒階段,在這個階段燒結(jié)體發(fā)生如下變化:
成型劑的脫除,燒結(jié)初期隨著溫度的升高,成型劑逐漸分解或汽化,排除出燒結(jié)體,與此同時,成型劑或多或少給燒結(jié)體增碳,增碳量將隨成型劑的種類、數(shù)量以及燒結(jié)工藝的不同而改變。
粉末表面氧化物被還原,在燒結(jié)溫度下,氫可以還原鈷和鎢的氧化物,若在真空脫除成型劑和燒結(jié)時,碳氧反應(yīng)還不強(qiáng)烈。粉末顆粒間的接觸應(yīng)力逐漸消除,粘結(jié)金屬粉末開始產(chǎn)生回復(fù)和再結(jié)晶,表面擴(kuò)散開始發(fā)生,壓塊強(qiáng)度有所提高。
2、固相燒結(jié)階段(800℃——共晶溫度)
在出現(xiàn)液相以前的溫度下,除了繼續(xù)進(jìn)行上一階段所發(fā)生的過程外,固相反應(yīng)和擴(kuò)散加劇,塑性流動增強(qiáng),燒結(jié)體出現(xiàn)明顯的收縮。
3、液相燒結(jié)階段(共晶溫度——燒結(jié)溫度)
當(dāng)燒結(jié)體出現(xiàn)液相以后,收縮很快完成,接著產(chǎn)生結(jié)晶轉(zhuǎn)變,形成合金的基本組織和結(jié)構(gòu)。
4、冷卻階段(燒結(jié)溫度——室溫)
在這一階段,鎢鋼的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產(chǎn)生某些變化,可以利用這一特點,對鎢鋼進(jìn)行熱處理以提高其物理機(jī)械性能。