DE1937088A1 - Dispersionsgehaertetes Kupfer und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Dispersionsgehaertetes Kupfer und Verfahren zu dessen Herstellung

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Description

DIpI. Ing.
Rudolf Busselmeier Augsburg, den 21. Juli 1969
Patentanwalt Priorität: Jugoslawien,
09 Augsburg 1937038 ö. Oktober I960, Nr. P 23W68
Rehlingunstrefle 8 ~ %
Dipl.-Ing. Stane JURCA, Jamova 60, Ljubljana, Jugoslawien Dipl.-Ing. Majda öIMNIC, Verovskova ^2, Ljubljana, Jugoslawien
Patentanmeldung DISPERSIONSGEHÄRTETES KUPFER UND
zu"Dessen Herstellung
Dispersionsgehärtetes Kupfer ist ein Material, das teilweise aus der Literatur bekannt ist. Die Härtung erfolgte mittels feinverteilter Aluminium-, Thorium- oder Magnesiumoxid-Partikeln. Bei den bekannten Verfahren wurden die pulverförmigen Feststoffe vermischt oder Al0O-, als Al-Chlorid in Kupfer eingetragen. Inwiefern aus den kargen Literatürangaben beurteilt werden kann, wurden mit diesem Material gute Erfolge erzielt, seine Herstellung ist jedoch mit grossem Aufwand verbunden. Aus einer Pulvermischung ist es nämlich ziemlich schwierig, ein feindispergiertes System aufzubauen. Ausserdem muss man bei der Anwendung von Al-Chlorid mit dem giftigen und stark korrodierenden Chlor rechnen. Es wird"behauptet, dass aus diesem Material hergestellte Elektroden für das Widerstandsschweissen eine zwei- bis dreifache Lebensdauer der aus Reinstkupfer hergestellten Elektroden aufweisen. Wie bereits erwähnt, ist das zweifellos ein beträchtlicher Erfolg , es ist aus der uns zur "Verfugung stehenden Literatur aber nicht ersichtlich, auf welchem Wege diese Zahlen ermittelt wurden, was einen Vergleich mit anderen bekannten, zum gleichen Zweck verwendeten Materialen ausschliefst.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es.,1 ein möglichst feindispergiertes Metall-System bzw. Verbundstoff aus Kupfer und einem Metalloxid mit hoher Bildungswärme als disperser Phase zu schaffen, um auf eine möglichst einfache und wirtschaftliche Weise Materiale ohne ungünstige, giftige Bestandteile zu erhalten und sie vorzugsweise zur Herstellung von Elektroden für das Widerstandsschweissen einzusetzen. Als
009815/1255,
cw
disperse Fhase wurde bisher Aluminium-, I.Iagnesium- oder 'Thoriumoxid eingesetzt, im vorliegenden Fall wurden jedoch gewisse Eigenschaften der Chromverbindungen, die in der Endphase in das stabile Chromoxid CrpCw überführt werden können, benützt. Eine hohe Dispersität des Chroinoxides in Tupfer wird durch Nassmahlen der Kupferoxide, vorzugsweise Zunder, in einer Chromsalzlösung, vorzugsweise Ammoniumchromat, erzielt, v/as ein inniges Vermählen und die Bildung einer Additionsverbindung des Spinell-Types ermöglicht. Die Stzeigenschaften der Chromsalzlösung werden durch Zusatz einer leichtflüchtigen Base, z.B. von Ammoniak, sehr herabgesetzt. Bereits nach einer kurzen Kahldauer verläuft die Reaktion nahezu quantitativ, was eine Erhöhung des pH-':Vertes über 1C zur Folge hat, so dass das '/erfahren keine speziellen Schutzmassnahmen für die Gesundheit der Angestellten oder Anforderungen betreffend die Art der verwendeten r.:ateriale stellt.
Das erfindungsgemäss hergestellte Pulver kann nach den in der Pulvermetallurgie gebräuchlichen L'ethoden in ein festes Llaterial verarbeitet werden. Lurch Abänderungen.der Verarbeitungstechnologie können verschiedene Kombinationen mit verschiedenen Eigenschaften erzielt werden. V/ie aus den beigeschlossenen Zeichnungen ersichtlich ist, sind die nach dem erfindungsgenässen Verfahren hergestellten fr'ateriale beim Schweissverfahren sehr verschleissfest und temperaturbeständig. Ein merklicher Härteabfall ist erst beim Erhitzen auf eine Temperatur von über 5CC0C wahrzunehmen.
Die Erfindung soll durch folgende Beispiele erläutert, doch keineswegs eingeschränkt werden.
Beispiel 1
Kupferzünder, bestehend aus BA% CuO und 16;4 Cu^Oi wurde in einer wässrigen Lösung von CrO ^ vermählen. Der Gehalt an CrO, in der Lösung variierte in Abhängigkeit von der gewünschten Zusammensetzung des jeweiligen Endproduktes in weiten Grenzen. Der pH-Wert der Lösung wurde durch Zusatz
009815/1255
von Ammoniak auf 5» 5 eingestellt. Infolge des innigen !"ahlens des Zunders in eier mit rostfreien Behältern und Karbidmahlkurcln versehenen Yibrationsrr.ühle endete die Reaktion praktisch schon nach einer halben Stunde. Das gemahlene Pulver wurde getrocknet,-reduziert, heiss verpresst und stranggepresst. Las erhaltene Elektrodenmaterial enthielt 6 YoI.% Cr0C-J. Es wurde als DCu 6/1 bezeichnet und wies eine Dichte
* 3
von 8,61 g/cm auf, d.h. praktisch ICO;«» der theoretischen Dichte. Seine elektrische Leitfähigkeit betrug 58/ό von der des Kupfers.
Iiach 2CC0 Punktschweissungen, die gemäss HVvIlA- / Vorschriften durchgeführt wurden, vergrö'sserte sich die Elektrodenoberfläche um etwa 62>J bei der unteren und um etwa 5C/u bei der oberen Elektrode.
Beispiel 2
Analog dem obigen Beispiel, nur mit einem grösseren Gehalt an Cr2O,, nämlich 9 Vo 1.%, wurde ein LIaterial, das mit DOu 9/1 bezeichnet wurde, erhalten. Seine Lichte betrug S>56 g/cm· und die elektrische Leitfähigkeit 53/ό von der des Kupfers. Nach 2CCC Punktschweissungen, die gerr.äss den oben erwähnten Vorschriften durchgeführt wurden, vergrösserte"sich die Oberfläche der unteren Elektrode um etwa 25% und der der oberen Elektrode um etwa 36>-o.
Beispiel 3
Bei obiger Arbeitsweise, nur dass anstatt einer " Stahl- eine keramische Tühle verwendet vAirde, dauerte das I.'ahlen zwar etwas langer, das Produkt enthielt' indessen ein \ve"nig vom Baumaterial der l.'ahlkugeln. -^er gewonnene Verbundstoff, enthaltend 11 Vol.JJ Cr2C5, wurde als DCu 11/2 bezeichnet und wies die folgenden Eigenschaften auf:
■7.
Dichte 8,18 g/cm , elektrische Leitfähigkeit 5^ von der des Kupfers. Räch 2CC0 Punktschweissungen vergrösserte sich die Cberflache der unteren Elektrode nur um etwa 1C#, der der oberen Elektrode aber um etwa %
009815/1255
«AS
Das Verhalten der erfindungsgemässen L'ateriale beim Punktschweissen wird durch die beigeschlossenen Fig. 1 und 2 näher erläutert, welche die Abhängigkeit der Vergrösserung (des Verschleisses) der Berührungsfläche der oberen bzw. der unteren Elektrode-von der Anzahl der Funktschweissungen (Funkte) darstellen. Vergleichsweise wurden in das Diagramm auch die '.Yerte für zwei bekannte Standardmateriale, nämlich die des öug°släwischen Produktes EL 5 und des ELKEDUR, das ein Spitzenerzeugnis darstellt, eingetragen.
Fig. 3 zeigt die hohe Temperaturbeständigkeit der erfindungsgemässen Materiale.
Wie aus den- Diagrammen ersichtlich ist, übertreffen die erfindungsgemässen Materiale alle bisher bekannten Elektrodenwerkstoffe.
00981671255

Claims (3)

Patentanspruch e
1. Verfahren zum Dispersionshärten von Kupfer, dadurch gekennzeichnet, dass ein feindispergiertes System aus Kupfer und einem Metalloxid mit hoher BiI-dungswa'rme hergestellt wird.
2. Verfahren nach -Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Metalloxid mit hoher Bildungswärme Cr0O-J verwendet wird.
3. Dispersionsgehärtetes Kupfer, dadurch gekennzeichnet, dass darin ein Metalloxid mit hoher Bildungswärme dispergiert ist.
4-, Dispersionsgehärtetes Kupfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass darin Crp.O, fein dispergiert ist. ■ ' . .
5· Elektrode zum 'widerstandsschweissen, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus dispersionsgehärtetem Kupfer nach Anspruch 3 hergestellt wird.
009815/1255
-to'
Leerse it e
DE19691937088 1968-10-08 1969-07-22 Verfahren zur Herstellung eines disperslonsverfestigten Kupferpulvers Expired DE1937088C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
YU234068 1968-10-08
YU234068A YU33373B (en) 1968-10-08 1968-10-08 Postopek za pripravo dispergijsko utrjenega bakra

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1937088A1 true DE1937088A1 (de) 1970-04-09
DE1937088B2 DE1937088B2 (de) 1974-11-28
DE1937088C3 DE1937088C3 (de) 1977-04-28

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0349515A2 (de) * 1988-06-29 1990-01-03 CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Verbund-Kupfergrundlegierung für stark beanspruchte elektrishe Kontakte, Verfahren zu deren Herstellung sowie daraus hergestellte Kontakte

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0349515A2 (de) * 1988-06-29 1990-01-03 CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Verbund-Kupfergrundlegierung für stark beanspruchte elektrishe Kontakte, Verfahren zu deren Herstellung sowie daraus hergestellte Kontakte
EP0349515A3 (de) * 1988-06-29 1990-12-05 CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Verbund-Kupfergrundlegierung für stark beanspruchte elektrishe Kontakte, Verfahren zu deren Herstellung sowie daraus hergestellte Kontakte

Also Published As

Publication number Publication date
FR2020099A1 (en) 1970-07-10
YU234068A (en) 1976-06-30
DE1937088B2 (de) 1974-11-28
YU33373B (en) 1976-12-31

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