DE2259958A1 - Verfahren zur verbindung der pseudolegierung von wolfram-kupfer mit elektrolytischem kupfer und anwendung des verfahrens - Google Patents

Description

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E 781/72

Verfahren zur Verbindung der Pseudolegierung von Wolfram-Kupfer mit elektrolytischem Kupfer und Anwendung

..des Verfahrens

Das Patent betrifft ein Verfahren zur Verbindung der Pseudolegierung von Wolfram-Kupfer mit Elektrolytkupfer soviie eine Anwendung des Verfahrens.

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Durch Anwendung der bereits bekannten Herstellungsverfahren, wie Ausgiessen, Stampfen, Löten etc., wurden Verbindungen erzielt, deren Qualität nicht besonders gut war und die Temperaturen von mehr als 600 bis 700 C auf dem aus elektrolytischem Kupfer bestehenden Teil nicht aushielten. Ausserdem waren diese Verfahren wegen der Benutzung von Lötstellen auf Silberbasis sehr teuer.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, bei dessen Anwendung an Grundrohstoff bzw. Pseudolegierung gespart, die Kontakt-Leitfähigkeit erhöht, eine genügende Widerstandsfähigkeit bis zu Temperaturen von etwa 1050 C erzielt, die Erwärmung und Abnutzung beim Einsatz als Material für elektrische Kontakte vermindert, und was am wichtigsten ist, die Kupferhärte erhöht, wodurch die Widerstandsfähigkeit der derart erhaltenen Stücke gegen Verschleiss und Verbrauch erhöht wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die 60 bis 90# 7/olfram enthaltende Pseudolegierung mit Elektrolytkupfer, welches durch die

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Kapillarkräfte in die Wolframmatrix eindringt, impräg-

VOE

niert, "bis ein ^bestimmtes Stückgewicht erzielt und an der Verbindungsstelle eine Schicht des Elektrolyt-Kupfers mit einer Dicke von 0,2 bis 0,5mm gebildet ist, danach das derart erhaltene Stück bei einer Temperatur von lOOO bis 1300 C zuerst in einer inerten und dann in einer Reduktions-AtmoSphäre behandelt, wobei 2.B₁ das Verhältnis der Gase 75 Vol.-?£ H₂ und 25 Vol..-^i ^₂*/' "beträgt, und der Behandlungsabschluss durch das Verschwinden der schwarzen Linie bestimmt wird, welche bei der Erreichung der Ivupferschmelztemperatur : zu bemerken ist, und anschliessend die derart behandelten Stücke abkühlen lässt.

Zur langsamen Abkühlung der behandelten Stücke ist es vorteilhaft, wenn man die behandelten Stücke zu ihrer Abkühlung in auf 100°C vorerwärmte Tonerde einbringt·

Gegenstand der Erfindung ist ferner die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung von elektrischen Kontakten für Hochspannungsapparate.

Das erfindungngemässe Verfahren kann in zwei Teile aufgeteilt werden, wobei jeder Teil einige phasen umfasst.

*/ bis zu reinem Wasserstoff ^ _0R,_G1NAL

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Der erste Teil stellt die Vorbereitung der gesinterten Pseudolegierung zur Verbindung mit elektrolytischem Kupfer und der zweite Teil den Verbindungsvorgang selber dar. Die Vorbereitung der Pseudolegierung besteht darin, dass diese, welche eine Kombination von Wolfram-Kupfer enthält, durch Ausnutzung der Kapillarkräfte mit Elektrolytkupfer imprägniert wirä, wobei die V/olfraramatrix, welche tatsächlich imprägniert wird, genügend porös ist, um eine bestimmte Kupferraenge aufzunehmen,

vor

um ein bestimmtes Stückgewicht zu erzielen und auf der Verbindungsseite eine Schicht von der Dicke von 0,2 bis 0,5mm des reinen elektrolytischen Kupfers zu erhalten·

Die auf diese Weise vorbereitete Pseudolegierung wird mit dem Elektrolytkupfer in einer Schutzgasatmosphäre zuerst in einer inerten und dann in einer Reduktions-Atmosphäre verbunden, wobei die Behandlungszeit eine Punktion des ätückgewichtes und der Form darstellt, während die Anzahl der Stücke, welche gleichzeitig behandelt v/erden können, beliebig ist.

Die Durchflussmenge der die SchutaatmoSphäre bildenden Gasraischunc hängt vorn Querschnitt des Behandlungsofens ab

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und ist als eine der technischen Charakteristiken des Ofens zu betrachten, ·

Der Behandlungs- beziehungsweise Verbindungsabschluss wird durch das Verschwinden der schwarzen Linie bei der Erreichung der Kupferschmelztemperatur angezeigt.

Nach dem Behandlungsabschluss wird Stickstoff eingeführt, um ein Diffundieren von Wasserstoff in das Innere des Kupfers sowie die Bildung von porösem Kupfer zu vermeiden· Die derart behandelten Stücke können dann in vorerwärmte. Tonerde eingetaucht werden, in welcher eine langsame Abkühlung an stiller Luft durchgeführt wird, wodurch die erhöhte Härte, die unerlässlich für dieses Erzeugnis ist, erzielt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.
!.Beispiel:

Eine 60$ Wolfram enthaltende gesinterte Pseudolegierung wird mit Elektrolytkupfer imprägniert, und zwar mit einer solchen Menge, welche nicht nur genügend ist, um zu ermöglichen, dass das Kupfer mittels der Kapillarkräfte in die Wolframraatrix eindringt, sondern dass auch

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auf der Verbindungsseite des Stückes eine etwa 0,2mm dicke Schicht aus reinem Elektrolytkupfer gebildet wird.

Das so vorbereitete Stück wird dann bei einer Temperatur von 1085 C zuerst in einer inerten und dann in einer Reduktions-Atmosphäre behandelt, wobei das Verhältnis der Gase etwa 75 Vol.-f» H₂ und 25 Vol.-gS N₂ beträgt, oder in reinem Wasserstoff.

Der BehandlungsabSchluss wird durch das Verschwinden der schwarzen Linie bestimmt, die bei der Erreichung der Kupferschmelztemperatur zu bemerken ist. Nach Behandlungsabschluss wird Stickstoff eingeführt und die behandelten Stücke in auf 100 C vorerwärmte Tonerde eingetaucht, wo diese Stücke langsam an stiller Luft abkühlen gelassen werden.

2. Beispiel;

Eine 905» Wolfram enthaltende Pseudolegierung wird mit einer solchen Kupfermenge imprägniert, dass das Kupfer infolge der Kapillarkräfte in die Wolframmatrix eindringt und auf der Verbindungsseite des Stückes eine aus reinem Elektrolytkupfer bestehende Schicht von etwa 0,5mm Dicke gebildet wird.

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Das so vorbereitete Stück wird dann bei einer von lOOO C in einer inerten und dann in einer Eeduktions-Atmosphäre behandelt, wobei das Verhältnis der Gase 75 VoI..-^o H₀ und 25 Vol.-^S N₀ -beträgt. Der Behandlungs-

C- C.

abschluss wird durch, das Verschwinden der schwärzen linie bestimmt, was bei Erreichung der Kupferschmelztemperatur der Fall ist.

Nach, dieser Behandlung wird Stickstoff eingeführt und' die behandelten Stücke in auf 10O⁰C vorerwänste Tonerde eingetaucht j wo sie langsam an der stillen Luft abkühlen gelassen werden.

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Claims (2)

PATENTAIJSPRUi-XMS

1. Verfahren zur Verbindung der Pseudolegierung von Wolfram-Kupfer mit Elektrolytkupfer, dadurch gekennzeichnet, dass man die 60 bis 90% Wolfram enthaltende Pseudolegierung mit Elektrolytkupfer, welches durch die Kapillarkräfte in die Wolframmatrix eindringt, imprägniert, bis ein (bestimmtes Stückgewicht erzielt und an der Verbindungsstelle eine Schicht des Elektrolytkupfers mit einer Dicke von 0,2 bis 0,5 ιαιη gebildet ist, danach das derart erhaltene Stück bei einer Temperatur von 1083 bis 1300 C zuerst in einer inerten und dann in einer Reduktions-Atmosphäre behandelt, wobei das Ver-

a.B

hältnis der Gase"75 Vol.-% H₃ und 25 Vol.-% N₃ beträgt bis zu reinem Wasserstoff, und der Behandlungsabschluss durch das Verschwinden der schwarzen Linie bestimmt wird, welche bei der Erreichung der Kupferschmelztemperatur zu bemerken ist, und anschliessend die derart behandelten Stücke abkühlen lässt·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die behandelten Stücke zu ihrer Abkühlung in auf etwa 100 C vorerwärmte Tonerde einbringt.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

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. dass man die behandelten Stücke in wasserstofffreier Atmosphäre abkühlen lässt.

4· Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von elektrischen Kontakten für Hochspannungsapparate·

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