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Borhaltiger Kontaktwerkstoff für elektrische Schalter, Schaltstifte, Schweisselektroden od. dgl.
Es ist bekannt, für die Kontakte elektrischer Schaltgeräte, Schweisselektroden od. dgl. mit häufiger Lichtbogenbildung Werkstone aus Kupfer, Silber oder Kupfer-Silberlegierungen zu verwenden, welchen zwecks Erzielung einer raschen Löschung des Lichtbogens und möglichster Unterdrückung des Abbrandes kleine Mengen Bor zugesetzt sind. Diese Wirkung wird durch die Bildung von Borsäure unter dem Einfluss des Lichtbogens erzielt, die im Gegensatz zu beim Abbrand entstehenden, schlecht leitenden Metalloxyden keinen die Kontaktoberfläche bedeckenden, den Übergangswiderstand erhöhenden und damit die Löschwirkung vermindernden Film bildet.
Es wurde nun gefunden, dass ausser dieser günstigen Wirkung noch eine Erhöhung der Verschleissfestigkeit bei aus den genannten Grundstoffen bestehenden Kontakten dadurch erzielt werden kann, dass an Stelle von metallischem Bor ein Zusatz von Borkarbid oder Bornitrid bzw. eines Gemisches beider Stoffe angewendet wird, die sich durch ihre sehr grosse Härte (grösser als diejenige von Korund) auszeichnen. Stoffe wie Chrom, Beryllium, Kadmium, die man zur Erzielung der gleichen Wirkung zugesetzt hat, haben demgegenüber den Nachteil, dass sie die Leitfähigkeit des Kontaktmaterials herabsetzen.
Der Gehalt des Kontaktwerkstoffes an den nach der Erfindung zuzusetzenden Stoffen, Borkarbid oder Bornitrid, kann einzeln oder zu mehreren bis etwa 40% betragen, vorzugsweise wird ein solcher von etwa 15% angewendet.
Zur Herstellung der Kontaktwerkstoffe werden die üblichen pulvermetallurgischen Wege be- schritten. Ausgangspulver aus Kupfer, gegebenenfalls Silber und bzw. oder Gold, werden mit der genannten Borverbindung in Pulverform innig gemischt. Durch Pressen des Gemisches wird ein Körper hergestellt, der der Sinterung, gegebenenfalls einer Drucksinterung, unterworfen werden kann.
Die durch die Einverleibung der genannten Stoffe erzielbare Löschwirkung kann gemäss der Erfindung auch bei solchen Kontaktwerkstoffen ausgenützt werden, bei denen Kupfer, Silber bzw. Gold teilweise durch Wolfram oder Molybdän bzw. durch deren Karbide ersetzt sind. Bei Verbundmetallen dieser Art kann der Gehalt an Wolfram oder Molybdän bzw. an Karbiden dieser Metalle bis zu 90% betragen.
PATENTANSPÜCHE : l. Borhaltiger Kontaktwerkstoff für elektrische Schalter, Schaltstifte, Schweisselektroden od. dgl., bei welchen die rasche Löschung des elektrischen Lichtbogens erwünscht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bor den aus Kupfer, Silber oder bzw. und Gold bestehenden Sinterkörpern in der Form von Borkarbid oder Bornitrid einzeln oder im Gemisch einverleibt ist.
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Boron-containing contact material for electrical switches, switch pins, welding electrodes or the like.
It is known to use workstone made of copper, silver or copper-silver alloys for the contacts of electrical switching devices, welding electrodes or the like with frequent arcing, to which small amounts of boron are added in order to achieve rapid extinguishing of the arc and as much as possible suppression of the erosion. This effect is achieved by the formation of boric acid under the influence of the electric arc, which, in contrast to poorly conducting metal oxides that occur during burn-off, does not form a film that covers the contact surface, increases the contact resistance and thus reduces the extinguishing effect.
It has now been found that, in addition to this favorable effect, an increase in the wear resistance can be achieved in the case of contacts consisting of the above-mentioned base materials by adding boron carbide or boron nitride or a mixture of both substances, which are used instead of metallic boron characterized by their very high hardness (greater than that of corundum). Substances such as chromium, beryllium and cadmium, which have been added to achieve the same effect, have the disadvantage that they reduce the conductivity of the contact material.
The content of the substances to be added according to the invention, boron carbide or boron nitride, in the contact material can be up to about 40% individually or several times, preferably about 15%.
The usual powder-metallurgical methods are used to manufacture the contact materials. Starting powder made of copper, possibly silver and / or gold, are intimately mixed with the boron compound mentioned in powder form. By pressing the mixture, a body is produced which can be subjected to sintering, optionally pressure sintering.
According to the invention, the extinguishing effect that can be achieved through the incorporation of the substances mentioned can also be used in contact materials in which copper, silver or gold are partially replaced by tungsten or molybdenum or their carbides. In composite metals of this type, the content of tungsten or molybdenum or of carbides of these metals can be up to 90%.
PATENT CLAIMS: l. Boron-containing contact material for electrical switches, switch pins, welding electrodes or the like, in which the rapid extinction of the electric arc is desired, characterized in that the boron is the sintered bodies made of copper, silver or gold in the form of boron carbide or boron nitride is incorporated individually or in a mixture.
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