DE1608760A1 - Process for the production of pseudo-alloys - Google Patents
Process for the production of pseudo-alloysInfo
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Description
featenfanwältö
Dipl.-Ing. R. Beetz u.
ϋφ\. Ing. Lamprecht 1608760featenfanwältö
Dipl.-Ing. R. Beetz et al.
ϋφ \. Ing.Lamprecht 1608760
410-9487P 27.4*1964410-9487P 27.4 * 1964
Die Erfindung bezieht eich auf Verfahren zur Herstellung von Pseudo-Legierungen, insbesondere Silber-Kadmiumoxyd-Leglerungen.The invention relates to a method for producing Pseudo-alloys, especially silver-cadmium oxide alloys.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Pseudo-Legierungen, wie sie für die Herstellung von elektrischen Kontakten verwendet werdenj diese Kontakt-Pseudolegierungen wurden, bisher nach zwei bekannten Arbeitsweisen hergestellt ι The invention relates particularly to such pseudo-alloys as used for the production of electrical contacts werdenj these contact pseudo-alloys have been prepared so far by two ι known procedures
- auf pulvermetallurgieohem Wege, wobei Silber- und Kadmiumoxydpulver innig gemischt, dann komprimiert und anschließend oder gleichzeitig erhitzt werden, um ein dichtes Produkt zu erhalten} - by powder metallurgy, in which silver and cadmium oxide powder are intimately mixed, then compressed and then or simultaneously heated to obtain a dense product}
- durch innere Oxydation einer Legierung von Silber und Kadmium) bei dieser zweiten Arbeitsweise nutzt man die Tatsache aus, daJ Sauerstoff durch erhitzte« Silber diffundieren und die mit dta Silber legierten Legierungsbeotandteile oxydieren kannj IUJl erhitzt also «int üilber-JCadMiue-Leglerung in einer eaueretoffhaltigen Ateoephäref dabei dringt der Saueretoff mach und nEOh in die Legierung ein und oxydiert da« Kadmium·- by internal oxidation of an alloy of silver and cadmium) this second way of working takes advantage of the fact that oxygen diffuses through heated silver and the with dta silver alloyed alloy components can oxidize j IUJl thus heats up the silver-JCadMiue-Leglerung in an eaueretoffhaltigen At the same time the sour oil penetrates and nEOh into the alloy and oxidizes there «cadmium ·
Si·»·« aweit· Verfahren maoht es «ofIioh, da· Kmdaiueoxyd innerhalb der Ligierung mit viel feinerer Körnung und in ein«rSi · »·« wide · procedure makes it «ofIioh, because · Kmdaiueoxyd within of ligation with a much finer grain and in a r
° 6 ° 6
weßentlieh gleichmäßigeren Verteilung zu erhalten, als das zuerst geschilderte Pulvermetallurgieehe Verfahren. Die betriebliche Bewährung der so hergestellten Kontakte wird verbessert. Derartige Legierungskontakte sind in jüngerer Zeit noch weiter dadurch verbessert worden» daß man zu der Silber-Kadmium-Legierung noch Kobalt hinzugab, wodurch das Kornwachstum des Silbers und der Silber-Kadmium-Legierung während desjenigen langen Zeitraumes der Behandlung bei höherer Temperatur begrenzt wird, die fUr die Diffusion des Sauerstoffe in die Legierung notwendig ist. Die mechanischen Eigenschaften der Pseudo-Legierung werden dadurch verbessert, und es ist möglich, einen aus einer derartigen Legierung hergestellten Draht kalt durch Schlagpressen zu verformen, um Kontaktnieten zu erhalten, oder den Draht au walzen oder zu ziehen.Obviously to get a more even distribution than the first described powder metallurgy process. The operational reliability of the contacts established in this way is improved. Such alloy contacts have recently been further improved by moving to the silver-cadmium alloy nor cobalt was added, which caused the grain growth of the silver and the silver-cadmium alloy during that long period of time the treatment at higher temperature is limited, which is necessary for the diffusion of the oxygen into the alloy is. The mechanical properties of the pseudo-alloy will be thereby improved, and it is possible to use one of such Alloy-made wire to be cold-formed by impact pressing in order to obtain contact rivets, or to roll the wire out or to pull.
Das Einbringen von Kobalt hat sich überdies auoh in bezug auf das Verhalten der eo hergestellten Kontakte bei elektrischen Beanspruchungen als sehr vorteilhaft erwiesen.The introduction of cobalt has also proven itself in relation to the behavior of the contacts produced by electrical stresses has proven to be very advantageous.
Die Mengen an Kobalt, die man dem Silber oder dem Silber-Kadmium Bulegieren kann, sind sehr gering, denn das Kobalt ist in diesen Metallen nur sehr wenig löslich. Selbstverständlich wird während der Oxydation einer solchen Legierung auoh das Kobalt in sein Oxyd umgewandelt. Ee ist nicht bekannt, ob das Einbringen wesentlich größerer Kobaltmengen vorteilhaft ist, da das Verfahren* da« auf der Herstellung einer Legierung durch Zueaaneniohmelien beruht, da· Einführen zusätzlicher XobaltM*ng«n nioht gtitattet.The amounts of cobalt that can be added to silver or silver-cadmium Buleging can be very low, because that is cobalt very sparingly soluble in these metals. Of course, during the oxidation of such an alloy, that too Cobalt converted to its oxide. Ee is not known if that Bringing in much larger amounts of cobalt is advantageous because the process * da «on the manufacture of an alloy Zueaaneniohmelien is based on the fact that the introduction of additional XobaltM * ng «n not approved.
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Überdies können weitere Verbesserungen der Pseudo-Legierungen aus Silber-Kadmiumoxyd versucht oder erforscht werden, wie etwatIn addition, further improvements can be made to the pseudo-alloys made of silver-cadmium oxide can be tried or researched, such as sth
- Erhöhung der Härte ι ganz unabhängig von der Arbeitsweise bei der Herstellung der Legierung auf pulverraetallurgiachem Wege oder durch Innere Oxydation, iöt die Härte dieser Legierungen gering; sie liegt unter 60 kg/am nach Viokersj sie kann durch KaltTerformung erhöht werden} diese Maßnahme ist aber nicht immer anwendbar und der Zuwachs an Härte, den man dadurch erhält, kann beim Auflöten des Kontakts auf seinen !Träger wieder verschwinden}- Increase in hardness ι completely independent of the mode of operation the production of the alloy by powder metallurgy or by internal oxidation, the hardness of these alloys small amount; it is under 60 kg / am according to Viokersj it can through Cold deformation can be increased} but this measure is not always applicable and the increase in hardness that you get as a result received, can when soldering the contact on its! carrier again disappear}
- Erhöhung der Kornfeinheit des Kadmiumoxyds.- Increase in the grain fineness of the cadmium oxide.
Biese beiden Aufgaben können dadurch gleichseitig gelöst werden, daß man der Legierung aus Silber-Kadmium kleine Mengen eines oder mehrerer Elemente sugibt, deren Oxyde eine hohe Stabilität haben, wie Magnesium, Aluminium, Silicium, Beryllium, Kaleium, Titan, Thorium usw. Es besteht eine direkte Beziehung zwischen der Größe der bei der inneren Oxydation gebildeten Körner und der Stabilität der Oxyd·, aus denen sieh die Körner bilden* Ss können beispielsweise die Körner des Kadmiumoxyde, eines wenig stabilen Oxyds, Abmessungen von mehreren Mikron haben, während die Körner des Magneairaoxyds, die sich unter den gleichen Bedingungen bilden, ait einen optischen Mikroskop nicht cu unterscheiden sind. Ss besteht auch eine unaittelbars Besiehung «wiechen der Härte der Pseudo-Legierung und ihrer Kornfeinheit·Both of these tasks can be solved at the same time, that one of the alloy of silver-cadmium small amounts of one or several elements sugibt, the oxides of which have a high stability like magnesium, aluminum, silicon, beryllium, potash, Titanium, thorium, etc. There is a direct relationship between the size of the grains formed during internal oxidation and the stability of the oxide from which the grains form * Ss, for example, the grains of cadmium oxide, one little bit stable oxyds, while having dimensions of several microns the grains of magneaira oxide, which under the same conditions form, ait an optical microscope are indistinguishable. There is also an immediate relationship «Like the hardness of the pseudo-alloy and its grain fineness ·
Die Zugab· «in·· Metall·, dessen Oxyd stabil ist, eu der Legierung Silber-Kadmium sacht es möglich, bei der internenThe addition · «in ·· metal ·, the oxide of which is stable, eu der Alloy silver-cadmium gently makes it possible in the internal
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Oxydation Kadmiumoxyd-KBrner hoher Feinheit und gleichseitig eine Pseudo-Legierung großer Härte zu erhalten. So erreicht beispielsweise die Vickershärte der Legierung Ag + 7# CdOxidation of cadmium oxide grains of high fineness and equilateral to obtain a pseudo-alloy of great hardness. So achieved for example the Vickers hardness of the alloy Ag + 7 # Cd
+ 0,25* Mg Werte τοη 150 bis 160 kg/W ; bei einer Legierung mit 0,5# Hg steigt die Härte bis auf 200 kg/en2.+ 0.25 * Mg values τοη 150 to 160 kg / W; with an alloy with 0.5 # Hg, the hardness increases up to 200 kg / en 2 .
Diese Verbesserung ist aber mit einem Nachteil verbunden ι das Einbringen eines Metalls, das ein stabiles Oxyd bildet, beispielsweise des Magnesiums, verlangsamt ganz erheblich die Diffusion des Sauerstoffs. Von einem gewissen Gehalt des Zusatzes wird das oxydierte Produkt sehr spröde, es kann sogar Rifiblldung zeigen.However, this improvement is associated with a disadvantage the introduction of a metal which forms a stable oxide, for example magnesium, slows down the process considerably Diffusion of oxygen. With a certain amount of the additive, the oxidized product becomes very brittle; it can even cause rifling demonstrate.
Der vorliegenden -Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, die einganga erwähnten Verfahren derart abzuwandeln, daß sie besser als bisher den unterschiedlichen Forderungen der Praxis entsprechen{ insbesondere sollen die oben erwähnten Hachteile beseitigt werden·The present invention is primarily based on the task to modify the procedures mentioned in the introduction in such a way that they better than before the different requirements of the Practice {in particular, the above-mentioned disadvantages should be be eliminated·
Das erfindungsgemäBe Verfahren zur Herstellung von Feeudo-Legierungen, insbesondere Legierungen aus Silber-Kadmiumoxyd, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dafi man in mn sieh bekannter Weise von nioht oxydierten Pulvern der Bestandteil« der ssu erhaltenden Pseudo-Legierungen ausgeht, die Mischung dieser Pulver verdichtet oder komprimiert, den dabei erhaltenen porBsen Preßling - gegebenenfalls naoh «in·* teilweisen Fritten oder Sintern · in Sauerstoffatmosphäre glüht, aohließlieh erneut preßt und sintert, wobei gefesenenfaXl· in einem der Legierung·- bestandteil· wenig lttslioh· Komponenten zuvor in dl*The inventive method for the production of Feeudo alloys, in particular alloys made of silver-cadmium oxide, is essentially characterized in that one sees in mn known way of non-oxidized powders the component " the ssu obtained pseudo-alloys runs out, the mixture of these powders is compressed or compressed, the resulting porous pellet - if necessary, in partial frits or sintering · anneals in an oxygen atmosphere, ultimately again presses and sinters, with entrenched faXl in one of the alloys - component little lttslioh components previously in dl *
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in irgendwelchen Anteilen eingemischt worden sind·have been mixed in in any proportions
Bei dem erfindungsgemäSen Verfahren, wie es soeben grundsätzlich gekennzeichnet wurde, können gewisse andere Merkmale oder Maßnahmen angewendet werden, die Torzugsweise bei dem Hauptverfahren aber auch für sich allein oder in allen durchführbaren Kombinationen benutzbar sind, insbesondereιIn the method according to the invention, as it has just been basically marked, certain other features or measures can be applied in the case of the Main procedures, however, can also be carried out individually or in all that can be carried out Combinations can be used, in particular
«- ein*r der Ausgangsstoffe der Legierung ist pulverisiertes Elektrolytsilberι«- one of the starting materials of the alloy is powdered Elektrolytsilberι
- einer der Ausgangsstoffe der Legierung ist ein PulTer einer Legierung aus Silber undMagnesium}- One of the starting materials of the alloy is a PulTer Alloy of silver and magnesium
- einer der Ausgangsstoffe der Legierung 1st Kadalumpurrerj- one of the starting materials of the alloy 1st Kadalumpurrerj
- die oben erwähnte, in einem der Legierungsbestandteile wenig leslich· Komponente 1st ein· Kobaltrerbindung}- the one mentioned above, little in one of the alloy components legible component is a cobalt bond
- dl· in einem der Bestandteil· der Legierung wenig lösliohe Komponente ist ein· Magnesiuaverbindungi- dl · sparingly soluble in one of the constituents · of the alloy Component is a magnesium compound
-das Verfahren wirft auf übereinander gelagert· 3ohiohten τοη Pulrern unterschiedlicher Zusamaenseteung angewendet}-the process throws on superimposed 3ohiohten τοη Powders of different compositions applied}
- «ine dar «uletart erwähnten Schichten besteht aus reinem Silber,- One of the layers mentioned above consists of pure silver,
Das erfindunfsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beiapi·!· näher erläutert, die nur als Beispiele au werten sind und keine linschränkung der Erfiiduna bedeuten.The method according to the invention is explained in more detail by the following examples, which are only to be evaluated as examples and do not mean a limitation of the Erfiiduna.
Man Klaaht llaktrairtalibar*· und Kadmiumpulrer, lach t*r- «iohtan i*m Oemisoh· alt einem Druek run etwa f %/orn2 glüht man «an irailifli In Sauerstoff b«i 500*0. Da·laAmiuepulTer eohallit,One klaaht llaktrairtalibar * · and cadmium powder, laughs t * r- "iohtan in * m Oemisoh ~ old a pressure run about f % / orn 2 one glows on irailifli in oxygen for 500 * 0. Da laAmiuepulTer eohallit,
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diffundiert in das Silber und man erhält nach diesem Verfahreneschritt eine porös· Ag-Cd-Iegierung. Nach einer Wärmebehandlung Ton mehreren Stunden in Sauerstoff bei 80O0C ist das gesamte Kadmium oxydiert; man komprimiert nochmals, aber mit einem Druck τοη 5 t/oa2, £lüht dann bei 8000O in luft und walzt schließlich das Produkt aus· Bio so erhaltene Pseudo-Legierung ist kompakt und enthält in ihrer gesamten Masse Kadraiuaoxydkörnohen sehr geringer Größe, die sowohl in ihren Abmessungen, als auch in ihrer Verteilung gleichmäßig sind.diffuses into the silver and a porous Ag-Cd alloy is obtained after this process step. After a heat treatment for several hours in oxygen at 80O 0 C, all of the cadmium is oxidized; it is compressed again, but with a pressure of τοη 5 t / oa 2 , then anneals at 800 0 O in air and finally rolls out the product Bio pseudo-alloy obtained in this way is compact and contains cadaver oxide grains of very small size in their entire mass, which are uniform both in their dimensions and in their distribution.
sei darauf hingewiesen, daß nan Plattierungen leicht dadurch herstellen kann, daß man übereinanderliegend^ Sbhiohten unterschiedlicher Pulrer komprimiert. Man erhält so leicht Bänder aus Silber-Kadmiumoxyd mit einer Außenfläche aus reinem Silber, die ei oh leicht mit einem Träger verlöten läßt» Demgegenüber ist die Herstellung von Silberplattierungen auf einer Silfcer-Kadaiueltgierung durch heißes Aufwalzen τοη Plättchen oder Bändern tints dieser beiden Metall· außerordentlich schwierig. it should be noted that nan plating easily thereby can produce that one superimposed ^ sbhiohten different pulrer compressed. One gets so easily Ribbons made of silver-cadmium oxide with an outer surface made of pure silver, which can easily be soldered to a carrier »On the other hand is the production of silver plating on a Silfcer-Kadaiueltgierung by hot rolling τοη platelets or ribbons tints of these two metal · extraordinarily difficult.
Wi· in dem ersten Beispiel aiecht «an Silber- und ladmiumpulTtr, dl· Mischung wird todann Mit einer Lösung τοη Kobaltnitrat durohftuoht»t, anaohließend getrookntt und ««dann wi· im Beispiel 1 dtn *nder*n Behandlungen iur Bildung der Legitrung, ■ur Oxydation und Verdichtung unterworfen* De· Kobalt, «der Ti·! ■ehr «ein Oxyd» kann in beliebigen Mengen In einer «ohr fein Tor teilten 7otb enthalten »ein, die ee nicht mehr gestattet» mit de Mikroskop eie Körner dee Kadaiun«xyd· iu untereoheiden.In the first example we don't care about silver and ladmium panels, dl · Mixture is then with a solution τοη cobalt nitrate durohftuoht "t, anaohließend drokntt and" "then wi · im Example 1 dtn * nder * n treatments for the formation of the legitimation, ■ Subjected to oxidation and compression * De · Cobalt, «the Ti ·! ■ or “an oxide” can be used in any quantity in one “fine ear” shared 7otb contain »a, which ee no longer allows» with de Microscope of grains of Kadaiun «xyd · iu untereoheiden.
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Man kann in den Beispielen 1 und 2 das Silberpulver durch ein Pulver einer Silber-Magnesium-Legierung ersetzen, um eine Peeudo-Legierung großer Härte zu erhalten·You can use the silver powder in Examples 1 and 2 replace a powder of a silver-magnesium alloy to a Peeudo alloy of great hardness to obtain
Man mischt Silberpulver und dan Pulver einer legierung aue Silber und Kobalt, wie es u.a. durch Zerstäuben erhältlich ist, beispielsweise 887 β Silverpulver mit 113 g einer Kadmiumlegierung, die 5$ Kobalt enthält, um so eine Pseudo-Legierung mit 12?i Kadmiumanteil zu erhalten.. Nach der Verdichtung mit einem Druck von 1t/cm β rhi t et man den Preßling in Wasserstoff auf 50O0C. Bas Kadmium sohmiijjst, diffundiert in das Silber und man erhält am Ende dieser Verfahrensstoffe eine poröse Ag-Od-Legierung. Nach zweistündiger Behandlung in Sauerstoff bei 8000C - der ein zylindrischer Blook von 110 mm Durchmesser, 600 mm Länge und einem Gewicht von 30 kg unterworfen wird, ist das gesamte Kadmium oxydiert j der Blook wird erneut, aber unter einem Druck von 5 t/om verdichtet, dann in Luft auf 7000G erhitzt und bei dieser Temperatur stranggepreßt·Silver powder and then an alloy powder of silver and cobalt, such as can be obtained by atomization, for example, 887 β silver powder with 113 g of a cadmium alloy containing 5% cobalt, in order to obtain a pseudo-alloy with 12% cadmium .. After compression with a pressure of 1t / cm β rhi t the pressed part in hydrogen to 50O 0 C. Bas cadmium sohmiijst, diffuses into the silver and a porous Ag-Od alloy is obtained at the end of these process materials. After two hours of treatment in oxygen at 800 0 C - which is subjected to a cylindrical Blook of 110 mm diameter, 600 mm length and a weight of 30 kg, the entire cadmium is oxidized j of Blook is again but t under a pressure of 5 / om compressed, then heated to 700 0 G in air and extruded at this temperature
Die Peeudo-Legierung ist vollkommen dicht und enthält in ihrer gesamten Masse Kadoiumoxydkörner von sehr kleinem Durohmesser (weniger als 5 /u), die sowohl hineiohtMbh ihrer Abmessungen als auch hinsichtlich ihrer Verteilung sehr gleiohrnKflig sind.The peeudo alloy is completely dense and contains in of their entire mass, grains of cadoium oxide of a very small diameter (less than 5 / u), which are very similar both in terms of their dimensions and in terms of their distribution are.
009850/06 8 0009850/06 8 0
Ev dürfte ohne weiteres klar sein und sjch auch aus dem Vorstehenden ergeben, daß die Erfindung in keiner V/eise auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele oder auf die Anwendungsweisen beschränkt ist; sie umfaßt im Gegenteil sämtliche Varianten.Ev should be clear without further ado and sjch from the The foregoing show that the invention is in no way related to the is limited to the exemplary embodiments described or to the modes of application; on the contrary, it includes all Variants.
009850/068 0009850/068 0
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