银合金简介-以银为基与其他金属组成的合金
银合金简介-以银为基与其他金属组成的合金
主要应用:
1.银基钎料,主要是以银铜锌合金为基础组成的合金系列,如AgCuZn系、AgCuZnCd系、AgCuZnNi系;
银含90%银和10%铜的合金叫做货币银,溶点875℃;含80%银和20%铜的合金叫做细工银,溶点814℃;
含40%或60%银与铜、锌、镉的合金叫做银焊剂,溶点大于600℃。主要用于连接强度要求较高的金属制品。
2.银基接触材料,主要有银铜合金(AgCu3、AgCu7.5),还有银-氧化镉合金,银镍合金和银氧化锡合金等;
3.银基电阻材料,银锰锡合金的电阻系数适中,电阻温度系数低,对铜热电势小,
可用作标准电阻及电位器绕组材料;银钼合金、银钨合金、银铁合金、银镉合金;
4.银基电镀材料,常用的有银锡合金AgSn3~5,AgPb0.4~0.7,AgPd3~5等;
5.银基牙科材料,银汞合金又称汞齐,是以汞为溶剂,银铜锡锌为合金粉,经研磨发生反应而形成的一种合金,
是较理想的镶牙材料。银汞齐AgxHg,白色不平整的脆性固体。其组成因形成温度不同而不同;
Ag13Hg(445℃)、Ag11Hg(357℃)、Ag4Hg(302℃)、AgHg2(小于300℃)。
银合金说明
银虽然在有机气氛中呈惰性,但很容易被含硫的气氛腐蚀而硫化。改善银的抗硫化性能也是通过合金化的手段,
如添加金和钯可以降低硫化银膜生成的速度。另外,很多贱金属元素如锰、锑、锡、锗、砷、镓、铟、铝、锌、镍、钒
加进银中也可以改善其抗硫化性能。银基电接触材料种类很多,有合金态的,也有用粉末冶金办法做成假合金,其目的
都是强化、nai磨及改善电接触性能等。为了不同的目的,常加入多种组元。在合金型小功率滑动接触材料中,常加进
锰、铱、铋、铝、铅或铊等,以增加nai磨性。银基合金钎料是贵金属钎料中牌号zui多、应用zui广、用量zui大的一类钎料。
对钎焊合金的主要要求是焊接温度、熔流点、浸润性和焊接强度等。作为钎料的银合金常加入铜、锌、镉、锰、锡、铟等合金元素,以改善焊接性能。
银合金熔炼和铸造
银在熔融状态下会大量吸收氧。在室温下银几乎不吸收氧,随着温度升高,氧在银中的溶解度增加很少,直到温度达到熔点,
在熔融状态下,银可以溶解超过其自身体积21倍的氧,银的这个性质给熔炼和铸造带来了问题。它使得合金在高温下容易挥
发或从高温冷却过程中因产生喷溅而造成大量损耗。一般没有足够的脱氧剂,如果熔炼时不加保护,容易积聚氧,使铜氧化,
首饰铸件容易产生气孔,氧化物夹杂等缺陷。铸件中的氧化铜会引起两类问题,一是整个铸件会出现氧化铜夹杂,当靠近表
面时形成硬点,凸出在抛光表面上,另一类是在缩孔附近产生氧化铜夹杂,表现为抛光面上有灰色的云状点,这些点很深,
难于抛除干净。银熔体长时间不加保护或严重过热,铜会严重氧化,形成粘稠的液面,降低金属液的流动性,使铸件的一些
细小部位充型不完整,且往往在欠浇附近表面呈现红色。为防止银液中积累氧,关键是熔炼或铸造过程中尽量避免金属液接
触大气。可以采用下面的几种方法:
(1)电炉熔炼时采用真空熔炼,或使用氩气或氮气等惰性气体保护。它们将熔炼室内的氧气排除,减少金属液的氧化吸气;
(2)气体火焰熔炼时应采用还原性火焰,电炉熔炼时,有时也可在坩埚口加还原性火焰覆盖金属液;
(3)在金属液面撒碎木炭或无水硼酸,它们漂浮在银液表面,从两个方面保护银液,一是在金属液与空气之间形成屏障,二是还原氧
化铜,这种方法不适合在离心机上采用,但在手工操作的吸索机上使用效果很好;
(4)在上述方法中,加强浇注过程中金属液的保护也很重要,特别是采用吸索机浇注时,由于是在抽真空下手工浇注,有必要保护金
属液流,通常利用还原性火焰,石膏型一放入就打开火焰,火焰要覆盖铸型浇口,这样可以除掉型内的空气.
氧在银中的溶解度(压力:760mmHg):
温度/℃ | 200 | 400 | 600 | 800 | 973 | 1024 | 1075 | 1125 |
氧含量 重量比(10-4%) | 0.03 | 1.4 | 10.6 | 38.1 | 3050 | 2770 | 2950 | 2640 |
用途
银合金种类很多,其中最重要的是:银锡合金、银铜合金、银镁合金、银镍合金、银钨合金、银铁合金和银铈合金。
它们主要应用于:
1)中等负荷或重负荷电器中作电接触材料,是应用领域和用量大,也是廉价的贵金属电接触材料。
2)多种材料的钎接,是用量最大的贵金属钎接材料。
3)在贵金属电阻材料中占有一定地位。
4)至今仍是用量大的贵金属饰品材料。
银镍合金
silver-nickelalloy
在银中加入镍制成的银合金。加入少量镍可以细化晶粒,提高银的硬度、耐磨性和抗烧损能力,接触电阻也稍有增加。
由于银和镍不能互溶,用粉末冶金法制备,一般镍含量5%~40%。银镍合金电接点材料具有良好的导电性和导热性,
抗金属转移、电弧烧损、电侵蚀等能力较强,耐磨性好,强度高,并有良好的延展性及切削加工能力,接触电阻比银高,
银镍合金的物理性能见表。制备银镍合金以往多采用化学共沉积法得到银、镍混合粉末,后又用化学法制成银、镍包覆粉末。
化学制粉一般工序较复杂,要求也高,随着制粉技术的发展,近年多采用机械雾化法制得极细粉末,再混料、压制、烧结、挤压,
制得性能同样可靠的银镍合金。最近又发展了银、镍共喷制粉及机械合金化技术,制得的材料性能更优。在银镍合金中可以加入少
量稀土元素改善其性能。银镍合金多用在低压电器中。AgNi10多用于20A以下的交流接触器;AgNi(15~40)可以承受更大的负荷。
银镍合金作为触头材料用于各类开关、控制器、电压调节器、断路器、汽车用电器、磁力启动器等等。
银铜合金
silver-copperalloys
银和铜的二元合金,铜具有强化作用。
有AgCu3,AgCu7.5,AgCu10,AgCu28和AgCu55等合金。
有良好的导电性、流动性和浸润性、较好的机械性能、硬度高,耐磨性和抗熔焊性。有偏析倾向。
用真空中频炉熔炼,铸锭经均匀化退火后可冷加工成板材、片材和丝材。
作空气断路器、电压控制器、电话继电器、接触器、起动器等器件的接点,导电环和定触片。
真空钎料,整流子器,还可制造硬币、装饰品和餐具等。
银钨合金
silver-tungstenalloys
银和钨的二元合金,无论在液态还是在固态,银和钨都互不相溶。有AgW17,AgW30,AgW60,AgW80等。
硬度高,抗电弧侵蚀、抗黏着和抗熔焊的能力强。用粉末冶金法制造。大于60%钨的合金多采用浸透法生产。
用作低压功率开关、起重用开关,火车头用开关、大电流开关的预接点,以及重负荷的继电器、空气断路器等。
加钴可改善银对钨的润湿性,降低接触电阻。目前我司只有AgW17合金应用铆钉型触点上。
银镁合金
silver-magnesiumalloys
银基添加镁的二元合金,少量镁能强化银,但显zhu降低导电系数。AgMg2.7、AgMg3和AgMg4.7均为单相固溶体,
对光线有很强的反射能力。采用真空中频炉熔炼,待银全熔后充氩加镁。合金的加工性能良好,可冷加工成片材。
中间退火一定要在真空中或在保护性气氛中进行。用于电气仪表和光学仪器上。
银铁合金
silver-ironalloys
银基添加铁的二元合金,银和铁互不相溶。合金的接触电阻稳定,抗烧损性、抗熔焊性和耐磨性良好。
有AgFe7,AgFel0等。用粉末冶金法制得,银铁复合粉末由共沉淀法生产。适宜用作起动频繁的重负荷交流接触器中的电接点材料。
银铁合金的生产
在银中加入铁形成的银合金。银与铁是不互溶的,只能用粉末冶金法制成烧结材料。目前我司只有AgFe10合金在大量应用。
银铁合金的粉末制备可采用化学共沉积、机械混粉或机械合金化。制得的粉末通过压制、烧结、挤压及后续加工,
即可得到所需要的材料。银铁合金具有较好的加工性能,制得的材料有很多优点:电阻率小i接触电阻稳定,
有良好的抗烧损、抗熔焊和nai磨能力,使用寿命长,易焊接,能在不同气候条件下可靠工作。
其主要性能:密度10.0g/cm;布氏硬度680MPa,电阻率2.2%26Omega;%26mu;%26bull;cm,
抗弯强度431MPa。银铁合金中的铁易于氧化,特别在使用过程中,弧区的铁经常呈氧化物状态存在。
AgFe7适宜作起动频繁、断开次数较多、比较重的负荷条件下的交流接触器中的接点材料,
一般使用条件在20A以下,多用于交流接触器、一般继电器、按钮开关等。在某些情况下可以代替AgNi10。
银铈合金
silver-ceriumalloys
银基含铈的二元合金,铈含量在1%以下,导电系数高,接触电阻低而稳定,灭弧作用强,抗电烧损和抗熔焊性好。
用熔铸和压力加工法制造。加工性能优良,易加工成材。用于中等功率及大功率的直流接触器、继电器的接点。
与银-氧化镉合金相比,银铈合金金属转移少,不形成尖刺,灭弧能力强。
银铈合金是以银为基,添加微量(0.3%~0.8%)稀土元素铈,通过熔炼加工做成的银合金。系中国昆明贵金属研究所发明的新合金。
其代表性的合金-牌号为AgCe0.5,是优良的贵金属电接触材料。其维氏硬度为1090MPa,抗拉强度为392MPa,
密度10.45g/cm3,电阻率1.80%26mu;%26Omega;%26bull;cm,电阻温度系数3.5%26times;10-3/℃,
对铜热电势为-0.2%26mu;V/℃。该合金的组成为Ag+Ag4Ce,铈在银中的固溶度相当小,基本保持了银所固有的优良
的导电性和导热性。银和铈生成的金属间化合物Ag4Ce弥散分布在银的基体中,以改善材料的抗熔焊性能和耐电弧烧损能力。
添加微量铈能显zhu地细化银的晶粒,提高银的再结晶温度,克服软化现象,提高硬度,增强了电接触材料的抗机械磨损能力。
在熔炼过程中铈还能去除银中的气体和有害杂质,提高产品质量。此外,Ag4Ce是不稳定化合物,包晶反应温度为815℃,
比银的熔点低,在电弧作用下AgnCe会进行分解,由于吸热保护了银基体,减少银的挥发和转移,增强耐电弧烧损能力。
该材料接触电阻低而稳定,接点温升小,大大提高了接点使用寿命、接触可靠性及材料使用的负荷范围。在电弧作用下,
铈离子在弧区间的活性很强,可迅速与空气中的氧结合,在弧区间形成氧化物%26ldquo;雾%26rdquo;阻止接点间的熔焊,
因而大大提高了材料的抗熔焊性和灭弧性能,以及增强了承受额定短路电流的不熔焊能力。可以把这种边用边氧化的过程叫
做%26ldquo;外氧化过程%26rdquo;。这种银铈合金的综合性能在低、中负荷条件下远优于银及某些银合金,在某些条件下
可以部分地取代银一氧化镉。该材料还可以与铜或铜基材料复合,或做成复合铆钉使用。该材料做成的接点可用于各种低、中负荷的交直流电器中。
转自:网络,如有侵权,请联系网站管理员,我们第一时间删除