合金的研究与用途

合金的研究与用途

金基接点材料的研究

尽管在现代技术中已大量应用接点材料，但由于含有接点的仪器和自动化装置对可靠性要求的提高，使接点合金的生产面临着越来越多的问题。

金和金基合金广泛用于制造接点元件。在这些接点合金中，贵金属的节约不仅可以通过减少合全中贵金属的含量来达到，而.且还可以通过提高产品的使用寿命来取得节约效果。特别是制造小功率信号转换的弱电滑动接点，对接点材料提出更高的要求。接点(接触对)应当具有高的耐腐蚀性、低的电阻率和接触电阻、好的耐磨性和组织状态的稳定性。

已应用的大多数接点材料不能同时满足上述这些要求。这首先是因为，为了提高这些合金的耐磨性所必须的强化是基于金属中产生大m缺陷的大塑性变形达到的。由于各种原因，采用大塑性变形是金属来制造接点是不合理的，其中最主要的原因是变形的金属在随后加热和长期贮存过程中会减低位错密度并改变特性，这不仅导致强度性能发生变化，而且还将引起电学性能变化，不能使合今获得稳定的弹性。此外，在塑性变形过程中造成的大量缺陷还会提高合金的催化和化学活性，从而降低了接点的使用性能。

采用大塑性变形实际_L消除了每种合金固有的特性，使得各种不同材料.乙间没有本质上的区别，因而使接触对的选择fl:;f:带有偶然性。因此，在制造高可靠性电接触和耐磨接点合金时.级重要的是选择不致造成显著Ve高位错密度和其他组织缺化方法。

原子有序化及时效'4of1 94变方法是改善合金物理化学性能的有效措施。但:在实际仪wit制造中对金其合金一般不采用相变方法，这是因为过去用这种方

法为提高元件耐磨性所必须的高的和稳定的强度性能没有获得成功。

深入地研究金基合金的组织和机械性能可以找到利用原子有序化和有序与时效联合作用强化合金的方法。

在有序化合全中，对弱电滑动接点来说，最优秀的合金是金一铜系合金，该系合金在金和铜的成分一定比例的情况下具有接点材料所必须的综合性能。含金爪为50%(重量)和75%(重从)的合金，在有序化状态下其电阻值跟纯金和纯钢一样小〔J〕。有序化合金的高耐腐蚀性和催化惰性可以保证合众不，‘足够小的接P,;9;巨阻(0.02---0.05?)。3nM 750合金可以获得低电阻和高强度性能的最佳配合，在该合金中形成由针状有序相构成的最有利的畴状组织〔2〕。在3.,W800合金中也得到类似的组织和性能。

上述金基合金的最大特点是，在300℃以下无论恒温保温还是在3001C :J 下的任意温度热循环，其组织和性能都稳定。这种综合的性能用以往的大塑性变形的合金强化方法是达不到的。图2给出3nM750合金的拉仲图。从图中可见，在无序状态下合金具有高塑性和低强度(图中1)，容易进行机械加工。有序化状态的3nM750合金具有不同的机械性能。在整个范围内有序化合金性能的变化与畴状纵织有关。拉伸图中2为没有畴界的合金，5为具有报大可能细化的畴状组织的合金。拉冲图中5所对应的合金形成如图I所示的组织。在300℃以下加热或热循环均不会改变这些合金的拉伸曲线形状。当浴变提高到350℃和380℃时。图中曲线5将变成4和3。为了对比起见，在图2中还给出了3nM750变形合金的拉伸曲纹0

添加合金化元素Ni, Ag或Pd的有序化3nM750合金具有更高的强度性能。在这种情况下合金的强化是通过有序化和时效的共同作用达到的。比较图2中有

序化和时效合金的拉伸曲线7一9可以发现，由于有序化合金畴组织的细化和随后弧化奢11乍畴界L的析出，属服极限从13到135kg/mm2提高了9倍。

应当指出，添加合金化元素的3jiM750合金的电学性能少许变坏，但t.合金仍然保持有高的组织和性能的稳定性。图3给出在原绘变形和有序化状态下的合金，在协小时升温40t的加热速戊下fl度I!,-L:Fll率的关1

所有披试脸的有序化合全的电服率绝对价部[f.变形合全小得多。此外，有歹i二化含金电阻的明且交化汉乍转变为有序化状态时发生，变形合全的这种明显变化抓:200't已经开始。在缓慢加热或长期保温的情况下，变形合金F}.}L至在更低的温度下也会改变性能。因此，采月变形状态的介金作按点材料是不合理的，1=i为变形合金没有足够的组织和i-沛2的称定性。

也可以在低一含金fill'的合金巾用相变方法获得高强度。例如，3.nCpM583--80合全(图4)，在淬火成连纱固溶体状态下共拉伸曲线如图I1，1所示，经人变形:80%)后的合金的拉伸曲线如图中8,原子有序化和时效强化的合金其拉仲曲线如图LIT2~7。合金机诫性能的变化范围可以通过在一定溉度范围内改变热处理温度和时间米达到，在这一过程中时效和有序化提同时发生。

合金的电接触可靠性试验是在转换开关形式的实际元件上进行的。试验的转换开关是由有序化合金制成的两个栩同接点对组成的。接点对的这种组合方式排除了接点零件在磨擦工作过程中金属选择性地转移，此外，在接触区域不会产生热电势和磨擦电效应，这样就排除了直流小功率电路的干扰源。尽管旱先认为采用同样材料的接点对是不合理的，并在工业的实际生产中初次采用和同材料的接点对，但是，由于有序化合金组织状态的稳定性好和具有优良的综合性能，为了改善接点的接触质量和提高可靠性和寿命，可以推荐采用同样材料的接点对。

综上所述，对无润滑工作状态下的弱电淤动接点，采用有序化合金是最合理的。

新型把基电阻合金

在工业中广泛使用由高精密可变电阻器或电位器等葵本元件组成的自动调节和控制系统。这些电阻器和电位器在高温和腐蚀性介质中应具有可靠性、长寿命和稳定性。用贵金属电阻合金制造的线绕型电阻器能充分满足这些综合性能要求。此外，贵金属电阻合金还能保证在长期使用中有优良的电接触性能。用于制造精密电阻元件的电阻合金还应具有高的电阻率和低的电阻温度系数。

已实用化的贵金属-I&电阻合金的牌号很有限〔1，2〕。过去对那些合全的创制原理没有进行充分的研究，因此，研究组织和成分对合金电学性能的影响是当前迫切的工作。文献〔3、4〕论述了有关这些问题，在这些文献中，在有序化Pd-Fe合金的隽础上研究了用作电阻合金的Pd-Au-Fe

〔4〕和Pd-Fe-Cr〔5〕系合金。在文献〔3、4〕中以合金元素的高度弥散导致磁矩的再取向来解释这些合金在温度高于居里点时的高阻状态，提出了为创制高阻合金铁磁相存在的必要性的见解。但是，具有高电阻率和低电阻温度系数的非磁性贵金属合金〔5、6〕也是众所周知的。

本文研究}' (Pd 1 _xAuX) , V和PdNi 1 _xCrX合金的电学性能和组织与温度和成分的关系。

用纯度不低T99.8%的原材料在氛气保护下于电弧沪中直接熔炼，制备实验用的合金材料。将所制得的合金锭进行轧制和拉丝，制成厚度为0.5c.!，的薄片