Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian hóa già đến độ dẫn điện của hợp kim BCuNi3Si dùng cho chế tạo các tiếp điểm điện

Nhiệt độ và thời gian hóa già có ảnh hưởng rất lớn đến cơ tính và độ dẫn điện của phôi hợp kim BCuNi3Si. Sau khi tôi ở 850 oC, độ dẫn điện chỉ đạt 20,47 %IACS. Xử lý hóa già tiếp theo làm độ dẫn điện tăng đến 36,45 %IACS trong khi độ cứng vẫn đảm bảo > 210 HV. Những chỉ tiêu kỹ thuật này tương đương mác hợp kim C70250 theo tiêu chuẩn EN 1652, ASTM B422 của Châu  u - Mỹ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian hóa già đến độ dẫn điện của hợp kim BCuNi3Si dùng cho chế tạo các tiếp điểm điệnHãa häc ¶nh hëng cña nhiÖt ®é vµ thêi gian hãa giµ ®Õn ®é dÉn ®iÖn cña hîp kim bcuNi3Si dïng cho chÕ t¹o c¸c tiÕp ®iÓm ®iÖn NguyÔn nhËt huy, ®INH V¡N LONG, ®oµn thÞ lª nhung Tãm t¾t: NhiÖt ®é vµ thêi gian hãa giµ cã ¶nh hëng rÊt lín ®Õn c¬ tÝnh vµ ®é dÉn ®iÖn cña ph«i hîp kim BCuNi3Si. Sau khi t«i ë 850 oC, ®é dÉn ®iÖn chØ ®¹t 20,47 %IACS. Xö lý hãa giµ tiÕp theo lµm ®é dÉn ®iÖn t¨ng ®Õn 36,45 %IACS trong khi ®é cøng vÉn ®¶m b¶o > 210 HV. Nh÷ng chØ tiªu kü thuËt nµy t¬ng ®¬ng m¸c hîp kim C70250 theo tiªu chuÈn EN 1652, ASTM B422 cña Ch©u ¢ u - Mü.Tõ khãa: Hîp kim BCuNi3Si, §é dÉn ®iÖn IACS. 1. Më §Çu Hîp kim BCuNi3Si thuéc nhãm hîp kim ®ång ®µn håi, cã ®é dÎo cao, dÔ biÕn d¹ng(®Õn 80%) khi gia c«ng c¬ khÝ, ®îc øng dông ®Ó s¶n xuÊt c¸c tiÕp ®iÓm ®iÖn, ®iÖn cùchµn. §©y lµ lo¹i hîp kim cã c¬ tÝnh vµ ®é dÉn ®iÖn rÊt gÇn víi m¸c БрКМц 3-1-T-1H cñaLiªn bang Nga, mét lo¹i hîp kim ®îc dïng phæ biÕn lµm ch©n c¾m trong tªn löa Igla. Cßntheo ký hiÖu cña Hoa Kú th× m¸c nµy t¬ng ®¬ng víi m¸c C70250. §Æc ®iÓm næi bËt cñahîp kim BcuNi3Si lµ cã thÓ lµm viÖc ë nhiÖt ®é 400  500 oC do c¬ tÝnh æn ®Þnh [1,2]. V×vËy chÕ ®é nhiÖt luyÖn ph¶i phï hîp ®Ó c¬ tÝnh cã thÓ lµm viÖc æn ®Þnh trong thêi gian dµië nhiÖt ®é cao. Pháng theo thµnh phÇn hãa häc m¸c C70250 cña Ch©u ¢u - Hoa Kú, hîpkim cã thµnh phÇn hãa häc theo b¶ng 1 ®¹t chØ tiªu EN 1652, ASTM B422 ®îc chÕ t¹o. B¶ng 1. Thµnh phÇn hãa häc cña ph«i hîp kim ®ång ®óc. Ng tè Sn Zn Fe Ni Si Mg Cu Thµnh phÇn, % 0,1228 0,0211 0,0390 3,1120 1,1589 0,0008 Cßn l¹i Nãi chung, ®èi víi kim lo¹i, ®é dÉn ®iÖn phô thuéc vµo ®é tinh khiÕt cña chóng. Tuynhiªn, trong c¸c kÕt cÊu, kim lo¹i tinh khiÕt ®¶m b¶o ®ñ ®é bÒn khi lµm viÖc nªn b¾t buécph¶i hîp kim hãa cho chóng. ViÖc hîp kim hãa ®· lµm t¨ng lîng nguyªn tè kh¸c lo¹i bªntrong kim lo¹i nÒn vµ theo ®ã, ®é tinh khiÕt cña nÒn kim lo¹i sÏ gi¶m ®i. §é bÒn vµ ®é dÉn®iÖn cña mét hîp kim thêng lµ hai gi¸ trÞ ®èi nghÞch nhau nªn trong qu¸ tr×nh nhiÖt luyÖn®èi víi vËt liÖu dÉn ®iÖn cÇn ph¶i cã chÕ ®é hîp lý ®Ó võa ®¶m b¶o ®é bÒn cao vµ ®é dÉn®iÖn tèt [4]. §é dÉn ®iÖn cña hîp kim C70250 phô thuéc vµo viÖc tiÕt pha δ-Ni2Si, ®©y lµpha ®îc h×nh thµnh trong qu¸ tr×nh hãa giµ. Sù h×nh thµnh c¸c pha δ-Ni2Si cã liªn quan®Õn ®é tinh khiÕt cña nÒn ®ång, tõ ®ã ¶nh hëng ®Õn ®é dÉn ®iÖn cña hîp kim [3,5]. Tríc khi kh¶o s¸t ¶nh hëng cña nhiÖt ®é vµ thêi gian hãa giµ, c¸c mÉu hîp kim ®·®îc ñ ®ång ®Òu hãa ë nhiÖt ®é 900oC trong 4 h vµ nguéi cïng lß; sau ®ã c¸n nguéi víimøc ®é biÕn d¹ng 60%; ñ kÕt tinh l¹i hîp kim sau c¸n ë nhiÖt ®é 600 oC trong 1 h vµnguéi ngoµi kh«ng khÝ; tiÕp theo nung t«i ë 850 oC trong 30 phót vµ nguéi trong níc. Môc®Ých cña qu¸ tr×nh nµy lµ khö bá øng suÊt d, khö bá tæ chøc th« to, t¹o dung dÞch r¾n qu¸b·o hßa, thuËn lîi cho nguyªn c«ng hãa giµ ®îc kh¶o s¸t sau nµy. 2. §èi tîng vµ PH¬ng ph¸p nghiªn cøu2.1. §èi tîng nghiªn cøu §èi tîng nghiªn cøu lµ ph«i hîp kim ®ång sau khi t«i ë nhiÖt ®é 850 oC, thµnh phÇnhãa häc ®îc chØ ra trªn b¶ng 1. §Ó kh¶o s¸t ¶nh hëng cña nhiÖt ®é vµ thêi gian hãa giµ®Õn ®é dÉn ®iÖn cña hîp kim, tiÕn hµnh so s¸nh ®é dÉn ®iÖn, ®é cøng, tæ chøc cña c¸c mÉutríc vµ sau khi hãa giµ.2.2. Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu122 N. N. Huy, §. V. Long, §. T. L. Nhung, “¶nh hëng cña nhiÖt ®é ... tiÕp ®iÓm ®iÖn.”Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ - C¸c bíc thùc nghiÖm hãa giµ ®îc tiÕn hµnh trªn lß Nabertherm cña §øc cã nhiÖt ®é tèi®a lµ 1.100 oC; MÉu sau khi t«i ë 850 0C gia c«ng c¬ khÝ b»ng c¾t d©y CNC ®¹t kÝch thíc8932mm. - §o ®é cøng trªn thiÕt bÞ ®o ®é cøng Máy đo độ cứng 751N - USA. - Kh¶o s¸t tæ chøc tÕ vi trªn m¸y AXIOVERT 25CA (§øc). - §o ®iÖn trë trªn thiÕt bÞ ®o ®iÖn trë kÜ thuËt sè PLRO 10 (USA). §é dÉn ®iÖn cña mét vËt liÖu ®îc so s¸nh víi mét vËt liÖu ®îc lÊy lµm chuÈn. VËtliÖu chuÈn trong trêng hîp nµy lµ ®ång ñ mÒm cã ®iÖn trë suÊt ®o b»ng dßng DC ë 20 0Clµ 0,1724 (Ωmm2/m). §©y lµ tiªu chuÈn quèc tÕ ®Ó so s¸nh ®é dÉn ®iÖn cña mét vËt liÖukh¸c gäi lµ tiªu chuÈn ®ång ñ quèc tÕ (International Anenealed Copper Standard), viÕt t¾tlµ IACS. STheo c«ng thøc tÝnh ®iÖn trë suÊt: ρ=R (1) ltrong ®ã, ρ lµ ®iÖn trë suÊt (Ωmm2/m); R lµ ®iÖn trë cña vËt liÖu (Ω); l lµ hiÒu dµi cña mÉu(m); S-lµ tiÕt diÖn mÉu (mm2). C«ng thøc tÝnh ®é dÉn ®iÖn IACS tõ ®iÖn trë suÊt: 0,017241 (2)   100 ...