Медь-хром (CuCr)

Все зависит от смеси.

Используя различные составы материала, мы можем создать такой материал медь-хром, который будет оптимально подходить именно для вашей сферы применения. Если для вашей сферы применения важно гашение дуги как на низких, так и на высоких частотах при низком токе прерывания, то необходимо содержание хрома в 25 масс. %. Однако если важна эрозионная стойкость и высокая износостойкость, то наилучшие результаты обеспечит содержание хрома 40-60 масс. %.

Мы производим все контакты выключателей из меди-хрома в соответствии с ISO 9001. Кроме того, не существует никаких ограничений в отношении конструкции наших контактов выключателей. При подборе подходящего материала и конструкции вы можете положиться на наших экспертов в группе компаний Plansee: PLANSEE Powertech – это наш экспертный центр по компонентам, продуктам и материалам для передачи и распределения электроэнергии.

Наши медно-хромовые материалы для контактов высоковольтных вакуумных выключателей и подложек для электродов:

МатериалCC-98CC-75CC-70CC-57

Способность к прерыванию тока	ο	++++	++++	++++
Стойкость к оплавлению	ο	+++	++++	++++
Электропроводность	ο	++++	+++	++
Ток прерывания	ο	++	+++	++++
Износостойкость	ο	++	+++	++++
Емкостное прерывание	ο	+++	+++	++++
Содержание хрома (масс. %)	2	25	30	43
Содержание меди (масс. %)	98	75	70	57
Содержание O [ppm]	150	650	675	700
Содержание H [ppm]	5	5	5	10
Содержание N [ppm]	15	100	105	110
Плотность [г/см3]	8.70	8.05	7.90	7.60
Твердость [HV30]	110 (HB62.5/2.5)	70	75	85
Электропроводность [м/Ом*мм2]	48	31	28	21
Устойчивость к свариванию	ο	+++	+++	++++

++++ отлично, +++ очень хорошо, ++ хорошо ο CC-98 применяется в качестве подложки (электрод) для контакта В таблице приведены только типичные ориентировочные значения. Для целей конструирования и проектирования, пожалуйста, запрашивайте у нас подробные спецификации.

На изображении показано, где в вакуумном прерывателе применяются наши медно-хромовые материалы. Материалы на поверхности контактов должны обладать повышенной устойчивостью к эрозии. Здесь мы рекомендуем вам использовать наши материалы с повышенным содержанием хрома: CC75, CC70, и CC57.

Мы будем рады помочь вам подобрать правильное сочетание материалов для вашей сферы применения.

Цирконий в медицине

Циркониевые сплавы в медицине используются довольно активно. Ученые путем экспериментов выяснили, что даже ношение простых циркониевых браслетов может помочь в лечении некоторых болезней, а также это может повысить общий уровень самочувствия человека.

На сегодняшний день довольно часто используются импланты (фиксаторы) в таких областях медицины, как травматология и челюстно-лицевая хирургия. Фиксаторы применяют при переломах, фиксируя кости так, чтобы они не двигались. Именно в этих случаях можно выделить такие преимущества использования циркониевых сплавов, как: высокая биологическая совместимость (имеется в виду отсутствие аллергических реакций организма человека на такой сплав или отторжение), высокие прочностные характеристики сплава, что очень важно для фиксаторов. Также стоит отметить, что отсутствие отторжения или аллергии на такое вещество привело к тому, что отпала необходимость в повторном проведении хирургической операции по извлечению фиксатора, если вдруг организм начинал отторгать имплант.

Порошковая металлургия. Для более долгого срока службы.

Для производства наших контактных материалов из CuCr методом порошковой металлургии мы используем только высококачественный хромовый и медный порошок. Мы спрессовываем и спекаем его, получая заготовки с геометрической формой, близкой к заданной, а затем подвергаем машинной обработке для создания готовых контактов выключателей. Результат – чрезвычайно мелкозернистая и однородная микроструктура. Это делает наши материалы особенно долговечными.

Материалы с мелкозернистой структурой отличаются высоким напряжением зажигания. При выполнении операции переключения дуга чрезвычайно равномерно распределяется по гладким поверхностям таких материалов. Многочисленные практические испытания показали: контакты выключателей от PLANSEE имеют значительно более долгий срок службы по сравнению с продуктами, изготовленными методом плавки. В контактных материалах, изготовленных методом плавки, отдельные исходные материалы распределяются менее равномерно. Накопление меди может приводить к дуговой эрозии и вызывать значительное повреждение контакта выключателя.

Давайте посмотрим поближе на наши материалы:

CC98
CC75
CC70
CC57

Контактные материалы из CuCr, изготовленные методом спекания, могут характеризоваться небольшой остаточной пористостью, ведущей к повышению характеристик запоздалого прерывания (LBD) при высоких напряжениях. В некоторых сферах применения это может отражаться на отключающей способности прерывателя. Путем последующего снижения пористости после спекания, например путем допрессовки, можно повысить электро- и теплопроводность. Снижение пористости также ведет к улучшению отключающей способности.

Параметры сплава

Свойства циркониевых сплавов в плане механической устойчивости довольно высоки, чего нельзя сказать о чистом цирконии. Именно легированием достигается высокая прочность материала. К примеру, такой сплав, как ниобий (Nb) и 1% циркония (Zr) будет характеризоваться тем, что предел текучести материала при температурах 20, 200, 300 и 400 градусов по Цельсию, будет равен 200, 160, 120 и 90 МПа. Такой сплав активно используется для оболочек твэлов. А, к примеру, если изменить состав циркониевого сплава с ниобием, то есть повысить содержание циркония до 2,5%, то предел текучести вырастет до 280, 220, 200 и 180 МПа, при тех же температурах.

Однако у таких материалов есть и свои недостатки. К минусам стоит отнести то, что сплав с цирконием получается слишком ползучим при достижении температуры в 320-350 градусов по Цельсию и выше. Еще одним недостатком стало то, что Zr активно растворяет водород, который часто возникает в процессе коррозии. Из-за этого будут образовываться такие вещества, как гидриды циркония, сильно снижающие пластичность сырья, что делает металл более хрупким.

Свойства материала и сплава

Сам по себе цирконий выделяется тем, что у него довольно высокая устойчивость к различным кислотам. Данное сырье не растворяется в такой среде, как азотная и соляная кислота или щелочи. Эта характеристика является ключевой. На ее основе создается множество циркониевых сплавов. К примеру, если взять многокомпонентные сплавы магния и добавить к ним такой элемент, как цирконий, то материал станет намного устойчивее к воздействию коррозии. Если создать сплав титана и циркония, то повысится устойчивость к кислотам у первого элемента.

Также стоит отметить, что все циркониевые сплавы с другими металлами характеризуются тем, что они не теряют своей вязкости в широком интервале температуры, сопротивление ударным механическим нагрузкам сохраняется на очень высоком уровне. Можно привести пример сплава магния с несколькими процентами цинка и всего с несколькими десятыми процента циркония. Полученный в итоге металл будет практически вдвое прочнее, чем простой магний, а также он сможет сохранять свою прочность при температуре до 200 градусов по Цельсию.

Описание характеристик

Циркониевые сплавы наиболее активно используются в таких областях, как оболочки ТВЭлов, труб топливных каналов, различных деталей ТВС. Сам по себе цирконий характеризуется еще и тем, что сечение поглощения нейтронов довольно низкое. По этому показателю он уступает лишь таким веществам, как магний и бериллий. Кроме этого, температура плавления циркония очень высока.

Циркониевые сплавы, использующиеся в разных отраслях, характеризуются тем, что у них очень высокая коррозионная стойкость в воде, в пароводяной смеси, в насыщенном и перегретом паре до температуры примерно в 350-360 градусов по Цельсию. Также стоит отметить, что в ближайшем будущем ожидается, что этот температурный предел будет повышен до более высоких значений.

Общее применение сплавов

Очень широко используется цирконий в качестве легирующего элемента. Это обусловлено тем, что металлы, к которым добавляют это вещество, становятся более жаропрочными, кислотоупорными и т.д. То есть сплав металла и циркония сильно превышает по своим характеристикам начальное сырье.

Довольно широко используется ферроцирконий. Это сплав циркония с железом. Содержание легирующего элемента Zr достигает 20% от общей массы. Используется такое вещество в металлургии в качестве раскислителя и дегазатора для стали. Алюминиево-циркониевые сплавы, к примеру, считаются наиболее устойчивыми к коррозии и применяются в катодных сетках для электровакуумных ламп. Содержание Zr в таком сплаве не более 3% от общей массы.

В черной металлургии, кроме ферроциркония, часто используется сплав Zr и кремния. Применяют его для дегазации стали. Широко используется сплав меди и циркония для изготовления токопроводящих элементов для электротехнической аппаратуры.

Цирконий в атомной энергетике

До 50-х годов прошлого столетия считалось, что цирконий не пригоден для использования в этой сфере. Однако именно в 50-х гг. был впервые получен материал, который полностью очищен от такой примеси, как гафний. После очистки оказалось, что чистый цирконий обладает очень малым поперечным сечением поглощения тепловых нейтронов. Именно это качество стало основным и дало возможность использовать циркониевые сплавы в атомной энергетике.

Стоит добавить, что использовать просто очищенный цирконий не получалось из-за того, что стойкость к коррозии была слишком низкой в горячей воде. После этого было принято решение об использовании именно сплавов на основе циркония. Они отлично зарекомендовали себя при применении в реакторах с пароводяным теплоносителем, а также в других подобных агрессивных средах.

Высокая чистота. Никакого повторного зажигания.

Чистота контактного материала существенно влияет на его характеристики переключения. Чем ниже содержание кислорода, тем ниже вероятность повторного зажигания. Поэтому у нас для вас есть чрезвычайно чистые материалы. Просто свяжитесь с нами! Мы подберем подходящий контакт выключателя для вашей области применения.