DE1558666C2 - Legierung für abbrandsichere elektrische Kontakte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Legierung für abbrandsichere elektrische Kontakte aus Silber, Kadmiumoxid und einem das Kadmiumoxid dispergierenden Zusatz.

Es ist bereits bekannt, Silber mit Kadmium unter Hinzufügung von Kobalt zur Herstellung von elektrischen Kontakten zu legieren. Im allgemeinen werden das Silber, das Kadmium und der Kobaltzusatz zusammengeschmolzen und in geeignete Gießformen gegossen, um so Masseln oder Barren herzustellen, aus denen Stangen, Drähte od. dgl. durch Walzen, Ziehen usw. gebildet werden können, aus denen dann die Kontakte in der gewünschten Form hergestellt werden. Das Material wird in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre so lange erwärmt, bis das Kadmium zu Kadmiumoxid oxydiert. Hierdurch ergibt sich ein Material mit einer geringeren Neigung zu Lichtbogenerosion. Es wird nämlich das geschmolzene Silber durch die dispergieren Teilchen von Kadmiumoxid verstärkt und verfestigt. Diese verstärkende Wirkung wird mit abnehmender Partikelgröße erhöht, und der Kobaltzusatz dient dazu, die Partikelgröße und damit die Lichtbogenerosion und das Kontaktkleben herabzusetzen (USA.-Patentschrift 2 932 595).

Um nun einerseits die Härte der entstehenden Legierung zu erhöhen und gleichzeitig andererseits die Feinheit des Kadmiumoxidkorns heraufzusetzen, ist es bekanntgeworden, der Silber-Kadmiumlegierung kleine Mengen eines oder mehrerer Elemente hinzuzufügen, deren Oxide eine große Stabilität aufweisen, wie Magnesium, Aluminium, Silizium, Beryllium, Kalzium, Titan, Natrium usw. Durch das Hinzufügen eines solchen ein stabiles Oxid besitzenden Metalls ergeben sich Kadmiumoxidkörner von großer Feinheit, und gleichzeitig erhält die Legierung eine große Härte. Eine Legierung mit Silber plus 7% Kadmium plus 0,2% Magnesium ergab eine Vickershärte von 150 bis 160 kg/mm². Bei einem Zusatz von 0,5% Magnesium erhöhte sich die Vickershärte auf 200 kg/mm² (britische Patentschrift 1012584).

Es wurde nun überraschend festgestellt, daß auch bei größerem Kadmiumoxidanteil durch verhältnismäßig geringe Zusätze besonders günstige Eigenschaften, was die Festigkeit anbetrifft, erreicht werden können, so daß die Lichtbogenerosion und das Kontaktkleben entsprechend herabgesetzt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine in bezug auf Herabsetzung der Lichtbogenerosion besonders günstige Legierung der eingangs erwähnten Art zu finden. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Legierung aus 15% Kadmiumoxid sowie 0,003■% Kalium, Rest Silber und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht. Bei diesem Anteil an Kadmiumoxid von 15% ergab der geringe Zusatz, wie vorstehend erwähnt, eine überraschende Wirkung in bezug auf Herabsetzung der Lichtbogenerosion und auf Erreichen einer vorteilhaft hohen Härte.

In der Zeichnung ist die Herstellung von elektrischen Kontakten aus der erfindungsgemäßen Legierung des näheren erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Stange aus einer Legierung gemäß der Erfindung, von der zwei Stangenabschnitte abgetrennt sind,

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht eines elektrischen Kontaktes, der aus einem Stangenabschnitt gemäß F i g. 1 gebildet ist,

F i g. 3 eine schaubildliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In einer Ausführungsform der Erfindung wurden Kadmium (Cd), Silber (Ag) und Kalium (K) als Zusatz geschmolzen und dann die Schmelze zur Bildung von Barren und Masseln vergossen. Der Barren wurde dann durch Walzen, Ziehen od. dgl. in ein geeignetes Halbzeug umgeformt, und als Beispiel für ein solches Halbzeug ist eine Stange 1 dargestellt. Das Halbzeug wird dann eine oder mehrere Stunden lang in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre bei erhöhter Temperatur, beispielsweise 815° C, wärmebehandelt. Die Zeit und die Temperatur können verändert werden, jedoch werden sie vorteilhaft so gewählt, daß das Kadmium in einer praktisch brauchbaren Zeit oxydiert wird, wobei solche Faktoren wie Stärke des Halbzeugs, die Schmelztemperatur od. dgl., zu berücksichtigen sind. Das Kadmium nimmt dann die Form einer Vielzahl von Kadmiumoxidpartikeln an, die in der ganzen Silbermatrix, die auch das Kalium enthält, verteilt oder dispergiert sind. Der Kaliumzusatz wirkt ähnlich wie Kobalt, jedoch noch günstiger, und bewirkt verbesserte Eigenschaften in bezug auf Lichtbogenerosion mit gleichen oder günstigeren Kontaktwiderständen. Aus den Abschnitten 3 des Halbzeugs werden dann Kontakte, wie beispielsweise bei 5 in F i g. 2 dargestellt, geformt. Die Kontakte können durch eine Schlagmaschine oder andere geeignete Einrichtungen gebildet werden. Bei einem anderen bevorzugten Verfahren können die Kontakte 5 aus dem Halbzeug 1 vor der Oxydation so gebildet werden, daß die Oxydation in den Kontakten 5 selbst durchgeführt wird. In F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform dargestellt. Hier wird Halbzeug zu Streifen 7 verformt, die mit Lagen aus Feinsilber 9 verbunden werden, worauf dann der so gebildete Streifen in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre erwärmt wird, um so die Schicht 7 im Inneren zu oxydieren. Nachdem der Streifen 7 in flüssiger Phase oder durch Verlöten mit Hilfe eines Lötplättchens 11 mit einem Grundmetallstreifen 13 fest verbunden ist, und zwar beim Löten beispielsweise durch Messing, Beryllium, Kupfer, Phosphorbronze od. dgl., ergibt sich die in F i g. 3 oben dargestellte Form. Anschließend werden dann die einzelnen Kontakte 15 aus diesem einen U-förmigen Querschnitt aufweisenden Streifen abgeschnitten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Legierung für abbrandsichere elektrische Kontakte aus Silber, Kadmiumoxid und einem das Kadmiumoxid dispergierenden Zusatz, bestehend aus 15,0% Kadmiumoxid, 0,003% Kalium, Rest Silber und unvermeidbare Verunreinigungen.