Контактные материалы из WCuNi для использования в элегазе или на воздухе
Вольфрамово-медь-никелевые (WCuNi) материалы применяются для дугогасительных контактов в элегазовых выключателях для высоковольтного и средневольтного оборудования. Дугогасительные контакты из WCuNi подвергаются экстремальным механическим и тепловым нагрузкам при дуговых разрядах вплоть до температуры более 20 тысяч 0С.
Псевдосплав «Вольфрам-медь-никель» обладает уникальными свойствами:
-
отличная стойкость к дуговой эрозии
-
отличная электропроводность
-
высокая прочность
-
хорошая обрабатываемость
-
очень хорошая теплопроводность
-
низкое тепловое расширение
Высокий уровень термостойкости — одно из наиболее важных преимуществ вольфрама, в то время как медная составляющая повышает электро- и теплопроводность.
Типичные свойства и показатели наших материалов из WCuNi:
|
Материал |
ВМН-85 |
ВМН-80 |
ВМН-80-микро |
ВМН-75 |
ВМН-70 |
|
W, масс. % |
85 |
80 |
80 |
75 |
70 |
|
Cu, масс. % |
15 |
20 |
20 |
25 |
30 |
|
Легирующая добавка нано-Ni, масс. % |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
|
Размер зерна вольфрама, мкм |
< 50 |
< 50 |
8…10 |
18 … 25 |
< 50 |
|
Плотность, г/см3 |
15,7 |
15,2 |
15,2 |
14,5 |
14,0 |
|
Твердость, HV30 |
205 |
200 |
220 |
190 |
135 |
|
Прочность на сжатие, Н/мм2 |
250 |
200 |
300 |
160 |
60 |
|
Электропроводность, м/Ом*мм2 |
17 |
18 |
18,5 |
21 |
23 |
|
Тепловое расширение, 10-6/0С |
7,5 |
8,9 |
8,8 |
9,7 |
11 |
|
Стойкость к оплавлению |
отлично |
Очень хорошо |
отлично |
хорошо |
хорошо |
Низкие уровни дуговой эрозии обеспечиваются при правильной смеси исходных материалов — вольфрама и меди.
|
Унос материала, мг/сек. |
|
|
|
Количество вольфрама в составе, масс. % |
Правильно подбирая пропорции вольфрама и меди, можно повышать стойкость конечного продукта к дуговой эрозии. Минимальные уровни дуговой эрозии достигаются при содержании вольфрама 80…85 масс. %. В зависимости от напряжения и силы тока, а также исходя из экономических соображений, мы можем менять содержание вольфрама в смеси в пределах от 60 до 90 масс. % для точного соответствия Вашим требованиям.
Стойкость тяжелого псевдосплава «Вольфрам-медь» к дуговой эрозии также зависит от размера зерна фракции вольфрама, от того, используется ли материал как катод (C) или анод (A) и используется в элегазе (SF6) или в воздухе (Air):
|
Унос материала, мкм3 |
|
|
|
Размер зерна вольфрама, мкм |
Источник: Гессингер, Мелтон, 1977
Технология спекания заготовок тяжелого сплава «Вольфрам-медь» с активацией нано-никелем (< 0,2 %) означает, что материалы из тяжелого сплава «Вольфрам-медь» мало подвержены растрескиванию и в то же время обладают отличной электропроводностью.
|
|
|
|
| ВМН-70 | ВМН-75 | ВМН-80 | ВМН-80-микро |
Чем выше подаваемое напряжение и сила тока, тем более стойким к дуговой эрозии должен быть материал контакта. Мы может изменять стойкость к дуговой эрозии WCu и путем подбора правильного размера зерна вольфрама.
Контактные материалы из WCu для использования в вакууме
У нас есть материалы для использования в вакуумных камерах, например в автоматах повторного включения. Контакты выключателей с уровнем качества «очень мелкозернистые» являются чрезвычайно чистыми и обладают отличной электропроводностью. В зависимости от конкретных требований мы предлагаем различные варианты материалов с тремя уровнями содержания меди.
|
Материал |
ВМ-10-микро |
ВМ-20-микро |
ВМ-30-микро |
|
W |
90 |
80 |
70 |
|
Cu |
10 |
20 |
30 |
|
Размер зерна (мкм) |
4 … 8 |
4 … 8 |
4 … 8 |
|
Электропроводность (м/Ом*мм2) |
22 |
25 |
30 |
|
Плотность (г/см3) |
16,5 |
15,2 |
14,0 |
|
Твердость по |
220 |
210 |
130 |
Для того чтобы иметь возможность предложить Вам именно те свойства материалов, которые Вам необходимы, мы изготовляем наши композиционные материалы особым запатентованным методом порошковой металлургии. Самые важные шаги – мы смешиваем исходные порошковые материалы, механоактивируем поверхности их зерен, а затем подвергаем получившуюся в результате смесь прессованию и спеканию в восстановительной среде (водороде) и в затем глубоком вакууме с последующим вакуумным рекристализационным отжигом заготовок и деталей. Это самый результативные и эффективный способ придания нашим контактным материалам требуемых свойств.