[其他]钨基合金及制造方法

说明书

粉末冶金钨接点属汽车电器元件领域。已有钨接点的生产是采用钨坯垂熔烧结、旋锻成棒，再切割成片的方法。它工艺流程长，一般需二十道工序，成材率低，成本高，易氧化。而本发明采用粉末冶金工艺生产，工艺简单，只需五道工序，成材率高，大大节约了原材料和降低了能耗，通过添加镍、钴或镍铬成份，提高了产品的抗氧化性能并防止了钨接点使用时发生物质转移，平均使用寿命达到４１３００公里／副接点。可广泛用于汽车电器和其它电器仪表上。

本发明是关于钨-镍-钴或钨-镍-铬合金及这种钨基合金材料的粉末冶金制造方法。

目前，汽车电器用钨接点是采用钨坯垂熔烧结、旋锻成棒、再切割成片的生产方法生产，从1980年日本钨公司（LTD）在广州交易会上向中国机械进出口公司推荐的钨接点技术资料、80年一机部赴英国、西德考察报告和从我国进口的日本丰田牌汽车、西德奔驰牌汽车、桑塔那汽车所用的钨接点、以及从美国、法国、日本、意大利进口的钨接点进行的金相和化学分析等资料表明，都是采用钨棒切割方法制造的纯钨接点，已有方法生产的汽车电器用钨接点的主要缺点是工艺流程长，一般需要二十道工序，成本高，成材率低（50%以下），产品储存和使用过程中易氧化，装车使用时还易发生物质转移，因此需经常打磨，降低了使用寿命。

目前，用粉末冶金方法生产的电接点材料有纯银、银基合金（包括银-钨合金）、铜基合金（包括铜-钨合金）等，都是用作大电流高负荷继电器开关，而不能用作汽车电器接点。

目前，用粉末冶金方法生产的钨基合金、品种很多，如W-Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Ni-C-Ta-Hf、W-Ta、W-Ni-Mo-Co-Cr、W-Ni-Co-Cr等材料，是用作陀螺仪平衡材料、反坦克导弹弹头材料，耐蚀重合金材料，而不是汽车电器接点材料。

本发明的目的是采用粉末冶金方法制取一种使用寿命长、成材率高、抗氧化、使用时不发生物质转移的汽车电器钨接点。

本发明采用粉末冶金工艺制取，其成份配比为镍1-5%，钴0.2-2%或者镍1-5%，钴0.2-2%，添加成份可以为金属镍粉与钴粉或镍粉与铬粉（或硝酸镍与硝酸钴、硝酸镍与氯化铬）其余为钨（W或Wn₃）。添加镍的主要作用是活化钨的烧结，降低钨的烧结温度，提高烧结性能，添加量过少，起不到活化作用，同时降低钨的机械性能，添加过多，会改变基体金属钨的某些性质，如提高比电阻等;钴的作用类似镍，镍、钴的共同加入起协同活化作用，钴还有抑制钨晶粒长大、提高物理机械性能的作用。铬的作用主要是提高制品的抗氧化性能。制取工艺：按上述配比将钨粉与镍、钴的硝酸盐水溶液（或钨粉与镍粉、钴粉）或钨粉与硝酸镍、氯化铬的水溶液（或钨粉与镍粉、钴粉）进行混合，干燥后在600～800℃下用氢还原1～2小时，再以2～8T/cm²的压力成型，最后在1200～1500℃下氢气氛中烧结2～4小时。最终尺寸为φ_外：4～5mm、φ_内：1～2mm、H：1～2mm。

本发明的优点是生产工艺流程短（只需五道工序），成材率高（达95%）与现有的钨接点生产方法相比，每生产一吨钨接点便可节约1.33吨钨粉，经盐雾和湿热腐蚀对比试验表明，用纯钨棒切割的钨接点表面严重发黑，而本发明钨接点表面良好。本发明钨接点经安装在东风牌和解放牌汽车分电器上运行试验，平均寿命达41300公里/付接点，取下检查，未发现有物质转移。

实施例：

按成份配比，将硝酸镍15克、硝酸钴5克溶于水，与96克钨粉混合，干燥后在700℃氢气氛中进行还原1小时，再用4T/cm²的压力成型，最后在1300℃氢气氛中烧结2小时，成品尺寸为φ_外：4.8mm、φ_内：1.5mm、H：1.2mm。