DE1958044A1

DE1958044A1 - Electrical contact material

Info

Publication number: DE1958044A1
Application number: DE19691958044
Authority: DE
Inventors: Gutbrod Ing Johann
Original assignee: Metallwerk Plansee GmbH
Current assignee: Metallwerk Plansee GmbH
Priority date: 1969-01-27
Filing date: 1969-11-19
Publication date: 1970-07-30
Also published as: CH497034A; AT286423B

Abstract

A skeletal body of tungsten, impregnated with a copper alloy has a cast contact carrier. The copper alloy contains between 0.1 and 1.2% of chromium and is hardened conventionally. A further additive, pref. between 0.1 and 8.0% of silver, may be included in the copper alloy.

Description

Elektrischer Kontakt Es sind bereits elektrische Kontakte bekannt insbesondere für Hochspannungsschaltgeräte, die aus einem Skolettkörper aus Wolfram bestehen, der mit Kupfer getränkt ist. Electrical contact Electrical contacts are already known especially for high-voltage switchgear, which consists of a Skolett body made of tungsten that is soaked with copper.

Bei der Herstellung der Kontakte geht man vielfach so vor, daß gleichzeitig mit dem Tränken des Wolframskelettes der Kontaktträger angegossen wird. Wenn ein aus Kupfer gegossener Kontaktträger mechanisch zu wenig widerstandsfähig ist1 kann man ihn in beschränktem Umfang durch Kaltverformen verfestigen. Man kann aber auch von vornherein an Stelle von unlegiertea Kupfer Legierungen des Kupfers verwenden, die eine höhere Härte und Festigkeit als reines Kupfer haben. Diese speziell für solche Kontaktträger verwendeten Kupferlegierungen, die eine mechanische Verdichtung nicht zulassen, weisen aber den Nachteil auf daß ihreelektrische Leitfähigkeit erheblich geringer als die des reinen Kupfers ist. When making the contacts, one often proceeds in such a way that at the same time with the soaking of the tungsten skeleton, the contact carrier is cast on. When a Contact carriers cast from copper are not mechanically robust enough1 it is hardened to a limited extent by cold working. But you can too use copper alloys instead of unalloyed copper from the outset, which have a higher hardness and strength than pure copper. This specifically for such contact carriers used copper alloys that provide mechanical compression not allow, but have the disadvantage that their electrical conductivity is considerable is less than that of pure copper.

Dieser Nachteil wird durch die Erfindung beseitigt. Sie betrifft elektrische Kontakte insbesondere filr Hochßpannungsch-lter, die aus einem mit einer Kupferlegierung getränkten Wolframskolettkörper mit angegessenem Kontaktträger bestebein. Die Erfindung besteht darin daß die Kupferlegierung 0s1 - 1,2 % Chrom enthält und in an sich bekannter Weise ausgehärtet ist. Die Chrom-Kupfer-Legierüng kann noch weitere Zusätze enthalten, =.B. Silber in Mengen Von 0,1 -8 X. This disadvantage is eliminated by the invention. She concerns electrical contacts in particular for high-voltage switches that consist of a Bestebein with a copper alloy impregnated tungsten body with an attached contact carrier. The invention consists in that the copper alloy 0s1 - 1.2% Contains chromium and is cured in a manner known per se. The chrome-copper alloy may contain further additions, = .B. Silver in quantities of 0.1 -8 X.

Chrom-Kupfer-Legierungen sind an sich schon bekannt und finden als Elektrodenwerkstoffe für die elektrische Widerstandsschweißung Anwendung. Bei Temperaturen von etwa 1000°C ist etwa t X Chrom in Kupfer löslich. Bei raschem Abkühlen (Abschreckung) bleibt das Chrom auch bei Raumtemperatur in Lösung und die Legierung weist nur eine mäBige Härte und eine mäßige elektrische Leitfähigkeit auf.Chromium-copper alloys are already known per se and can be found as Electrode materials for electrical resistance welding application. At temperatures from about 1000 ° C about t X chromium is soluble in copper. With rapid cooling (deterrent) the chromium remains in solution even at room temperature and the alloy has only one moderate hardness and moderate electrical conductivity.

Durch eine Anlaßbehandlung bei etwa 450 - 5000C über mehrere Stunden wird jedoch das gelöste Chrom zum größten Teil feinkörnig abgeschieden. Dadurch wird die Härte beträchtlich erhöht und die elektrische Leitfähigkeit erreicht nahezu die des Kupfers.By a tempering treatment at around 450-5000C for several hours however, most of the dissolved chromium is deposited in fine grains. Through this the hardness is increased considerably and the electrical conductivity is almost reached that of copper.

Die erfindungsgemäßen Kontakte, die an den dem Schaltlichtbogen ausgesetzten Stellen aur porösem Wolfram bestehen und durch Hintergießen mit einer Chrom-Kupfer-Legierung hergestellt werden, können nachträglich dieser Wärmebehandlung unterzogen werden. Dadurch gelingt es, den tontaktträger sowohl mit einer bohren Härte als auch mit guter elektrischer Leitfähigkeit herzustellen.The contacts according to the invention, which are exposed to the switching arc Make a porous tungsten and back-cast with a chrome-copper alloy can be subsequently subjected to this heat treatment. This makes it possible to drill the contact carrier with both a hardness and with to produce good electrical conductivity.

An Hand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung noch näher erläutert. Zwecks Herstellung eines Kontaktes wird zunächst Wolframpulver zu der gewünschten Form verpreßt. Anschließend wird der Preßling eine Stunde bei einer Temperatur von c*. 11600C in Wasserstoff gesint.rt.The invention is explained in greater detail using an exemplary embodiment explained. In order to establish contact, tungsten powder is first added to the desired shape pressed. Then the compact is one hour at one Temperature of c *. 11600C sintered in hydrogen.

Die Sinterkappe weist dann eine Porosität von etwa 25 X auf.The sintered cap then has a porosity of approximately 25%.

Der poröse Wolfraeteil wird nun in eine Grafitform, die der fertigen Kontaktfori entspricht, gebracht, worauf db Grafitfor- mit der erschmolzenen Chrom-Kupfer-Legierung, die etwa 0,8 % Chrom enthält, ausgegossen wird. Die Schmelze dringt in die Poren ein und bildet nach dem Erstarren auch den Kontaktträger. Damit das Gußstück aus der Grafitform wieder herausgelöst werden kann, ist es vortellhaft, die Grafitform vor ihrer Verwendung mit einer Schlichte, die hochsehmelzende Oxyde enthält, z.B. Zirkonoxyd, Aluminiumoxyd oder Kalk, auszukleideh. Der gegosse-2 ne Kontakt besitzt eine Härte von etwa HV10 80 kg/mm² und schlechte Leitfähigkeit. Dieser wird auf 950°C erhitzt und in Wasser abgereckt. Er weist dann eine gerigere Vickenhärte als etwa 80 kg/mm² auf, wobei seine elektrische Leitfähigkeit nur etwa die Hälfte der des Kupfers beträgt. Der nachfolgende Anlaßprozeß kann durch Erhitzen auf etwa 475°C über eine Zeit von 3 - 12 Stunden vorgenommen werden. Man erreicht dann an dem Kontaktträger eine Vickershärte von etwa i45 kg/mm², während seine elektorische Leitfähigkeit nahezu die des reinen Elektrolytkupferpulvers beträgt. Der getränkte Verbundkörper weist eine Härtesteigerung von 20 - 25 Vickerseinheiten auf.The porous Wolfraeteil is now in a graphite form that the finished Kontaktfori corresponds, whereupon the graphite form with the melted chrome-copper alloy, which contains about 0.8% chromium, is poured out. The melt penetrates the pores and also forms the contact carrier after solidification. So that the casting is done the graphite form can be detached again, it is advantageous to use the graphite form prior to their use with a size containing high-melting oxides, e.g. Zirconium oxide, aluminum oxide or lime to be lined. The cast-2 ne contact has a hardness of about HV10 80 kg / mm² and poor conductivity. This will be on Heated to 950 ° C and stretched in water. He then has a lower hardness than Vicken about 80 kg / mm², with its electrical conductivity only about half that of copper. The subsequent tempering process can be carried out by heating to around 475 ° C can be carried out over a period of 3 - 12 hours. You then reach the contact carrier a Vickers hardness of about i45 kg / mm², while its electrical conductivity is almost that of pure electrolytic copper powder. The impregnated composite body shows a hardness increase of 20-25 Vickers units.

-Patentansprüche- -Patent claims-

Claims

Claims Electrical contact consisting of one with one Copper alloy impregnated Woltrauiskel body with molded contact carrier, characterized in that the copper alloy contains 0.1-1.2% chromium and in is cured in a known manner.

2) Electrical contact according to claim 1, characterized in that that the copper alloy contains further additives, preferably 0.1-8% silver.