[发明专利]电接触材料用耐高温Au‑Li‑Re金锂合金

说明书

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体地说，涉及一种金锂合金。

背景技术

电接触材料是电流传输与转换过程中重要材料之一。电接触材料是制备电力、电器电路中通、断控制及负载电流电器(如开关、继电器、起动器及仪器仪表等)的关键材料。在电气、电子领域，电接触材料主要用作电触点、导电刷、集电环、换向片、整流片和接插件等，是电通断环节中重要的功能性元件。采用电接触元件的电机、电气开关、继电器、接插件等作为基础件在信息工程、家用电子电器、汽车工程等领域大量使用。这些电接触元件的性能直接影响所应用产品及整个系统的可靠性、稳定性、精度及使用寿命。

电子仪器仪表向高精度和微型化发展，就对电接触元件的性能提出了更高的要求：具有优良的导电性、小而稳定的接触电阻、高的化学稳定性、耐磨性和抗电弧烧损能力。贵金属电接触材料常能兼颐上述优点，特别是在轻负荷和小接触压力下更能显示其优越性。目前广泛应用的贵金属电接触材料主要是银、金、铂、钯合金，以及这些合金的复合材料和贵金属镀层材料。银合金大量用于中等负荷或重负荷电器，小负荷电接触元件使用较多的是铂合金、钯合金、金合金。金基电接触材料金具有极好的化学稳定性，接触电阻低而稳定，导电性和导热性均好。

国外己经开发的新型电接触材料用金合金的电导率还不能令人满意，没能超过72%IACS，不能满足现代工业和元器件对金基电接触材料导电率和其它性能的要求。开发具备特殊性能金合金有两种方法，一种是加入合金元素通过固溶强化来强化基体，另一种是通过加入第二相强化相形成金基复合材料。锂作为合金化元素加入金合金中可以大大提高金合金的弹性性能，导电性能和其它性能。开发新型金基电接触合金已成为必然。

金锂合金在熔炼过程中锂很容易同周围气氛中的氧和氮发生氧化还原反应，而且生成的氧化物和氮化物非常疏松，不能阻止合金液体与外界介质的进一步反应，造成金锂合金中活泼元素的持续氧化、烧损，极大地限制了该类合金的工业应用。金锂合金熔化工艺的关键就是阻燃，这是由锂熔化时的化学活性决定的。金锂合金熔炼过程中一般采用氩气保护来进行熔炼，但是工序多，费用昂贵和生产效率低。金锂合金的熔炼也可以采用熔剂覆盖来保护，例如低熔点的氯盐。但是锂和大部分合金元素都是活泼性非常强的元素，不可避免地与熔剂中氯盐发生反应而导致损失，这就势必要加大合金元素的加入量，使得金合金的生产成本提高。而且，熔剂盐由于其密度大，随时间的延长会不断沉降，因此覆盖作用不能持久，而且部分熔剂作为熔渣残留在金锂合金熔体中形成夹杂物，降低了金锂合金的力学性能。此外，气体保护的防燃方法常用的气体为SF6，但SF6是一种很强的产生温室效应的气体，在人类对环境质量重新审视和全球正为减少温室效应而不懈努力的今天，SF6保护熔炼技术受到了巨大的挑战。

解决金锂合金在大气中熔炼时产生燃烧的另一个途径是向金锂合金中添加合金元素，通过合金化的方法达到阻燃目的。合金化阻燃法其机理是在金锂合金熔炼过程中添加特定的合金元素来影响合金氧化的热力学与动力学过程，形成具有保护作用的致密氧化膜和氮化膜，达到阻止合金剧烈氧化和氮化的目的。并且金锂合金在后续加工过程中的氧化燃烧的倾向大大降低，从而提高金合金的加工安全性。但是，作为一种结构材料，只具有熔炼时的抗燃烧性能是远远不能满足要求的，更重要的是最终的金锂合金产品还要同时拥有令人满意的力学强度，至少要能达到常用金锂合金的力学性能水平。因而如何在金锂合金中平衡各种合金元素的含量，制备出在大气环境下阻燃，且具备优异的导电性能，力学性能和耐高温性能，是当前金锂合金的一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以在1100-1200度大气条件下进行熔炼的电接触材料用耐高温Au-Li-Re金锂合金及其加工工艺。且在此温度区间熔炼的合金最终产品具有金基电接触材料所需要具备的高导电性，高强度和优异的耐高温性能。该方法还具有生产成本低，便于大规模生产的特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：