[发明专利]一种金基合金电接触材料及其制备方法

说明书

本发明公开了属于电接触技术领域的一种金基合金电接触材料及其制备方法。以质量百分数计，金基合金电接触材料包括20～25％Ag、2～5％Ni、1～3％Cu、0.01～0.3％Sm和余量Au。本发明提供的稀土掺杂金基合金电接触材料具有高弹性、低硬度、耐腐蚀、长寿命的优点，加工成本低，成品率高，能广泛用于航天航空用电位器。

技术领域

本发明属于电接触技术领域，特别涉及一种金基合金电接触材料及其制备方法。

背景技术

由于合成膜电位器能够达到高的线性精度，目前仍是仪器控制系统中的重要传感器之一，在电位器中，电刷是传递电信号的关键零件，对工作可靠性有着极大的影响。

随着现代科学技术的不断发展，电子技术和仪表正向着高精度、高可靠、高稳定、长寿命、小型化方向发展，对仪表元件的精度和可靠性的要求愈来愈高。电位器是精密仪器的重要元件之一，其中导电接触刷是产品组成关键之一，直接影响产品输出的可靠性、电位器的旋转性。这两项特性，对于电位器来说，是电位器全部电特性的关键，因此研制合适的电刷材料至关重要。精密电位器电刷材料有以下几点要求：1、高弹性：高弹性是保证电位器在任何机械运动过程中使电膜层和电刷之间都能保持良好的接触，以使电位器输出可靠。2、低硬度：低硬度是保证电位器膜层不至于在使用过程中迅速磨损，从而延长电位器的使用寿命。3、抗氧化、耐腐蚀：这是保证在各种使用环境中电位器都能够正常使用，精准输出。

但是，目前的电接触材料不能满足精密电位器电刷材料的应用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金基合金电接触材料及其制备方法，具体技术方案如下：

一种金基合金电接触材料，以质量百分数计，包括20～25％Ag、2～5％Ni、1～3％Cu、0.01～0.3％Sm和余量Au。

所述金基合金电接触材料的制备方法包括熔炼、浇铸成型、轧制、轧制热处理、带材成品热处理的步骤，制备得到金基合金带材。

所述金基合金电接触材料的制备方法包括熔炼、浇铸成型、轧制、轧制热处理、拉制、拉制热处理、丝材成品热处理的步骤，制备得到金基合金丝材。

本发明所述金基合金带材和金基合金丝材制备方法中的熔炼为：先真空熔炼Au-Ag-Ni-Cu合金，再将Sm加入熔体，进行精炼除气。

更进一步地，将熔炼室抽真空，按照成分为20～25％Ag、2～5％Ni、1～3％Cu、0.01～0.3％Sm和余量Au，在真空感应中频炉中先熔炼Au-Ag-Ni-Cu合金，待金属全部熔化，降低电流通过加料斗将Sm添加到熔体中，可减少微量元素Sm挥发，且均匀分布的熔体中；最后在熔融状态进行精炼除气以提高铸锭的致密度。

本发明所述金基合金带材和金基合金丝材制备方法中的轧制为冷轧，道次变形量为2％～5％；所述轧制热处理为：在轧制加工率达到70-90％时进行，温度500-800℃，时间20-50min的真空退火处理。

本发明所述金基合金带材的制备方法中，所述带材成品热处理为300-500℃，时间10-25min的真空退火处理。

本发明所述金基合金丝材的制备方法中，所述拉制的道次变形量为5％～10％。

本发明所述金基合金丝材的制备方法中，所述拉制热处理为：在拉制加工率达到50％-70％时进行，温度500-800℃，时间20-30min的真空退火处理。

本发明所述金基合金丝材的制备方法中，所述丝材成品热处理为300-500℃，时间20-60秒的真空退火处理。

本发明所述金基合金带材的制备方法制备的金基合金带材的拉伸强度700～900MPa，延伸率≥5％，维氏硬度200～250kgf/mm²，弹性模量10×10⁴～12×10⁴MPa。