DE2260559A1

DE2260559A1 - Verfahren zum herstellen eines sinterverbundwerkstoffes fuer elektrische kontakte insbesondere der starkstromtechnik

Info

Publication number: DE2260559A1
Application number: DE2260559A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Rothkegel; Horst Prof Dr Techn Schreiner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-12-11
Filing date: 1972-12-11
Publication date: 1974-06-12
Also published as: BR7309654D0; RO67590A; ATA975173A; FR2209993A1; CH588152A5; US3954459A; DE2260559B2; JPS5722980B2; SE402469B; AT331529B; GB1438309A; JPS4989192A; FR2209993B1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, 8.Dezember 1972 Berlin und München Werner-von-Siemens-Str. 50

VPA 72/7575 Wb/Dm

Verfahren zum Herstellen eines Sinterverbundwerkstoffes für elektrische Kontakte, insbesondere der Starkstromtechnik

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Sinterverbundwerkstoffes.mit Silber als Grundmetall und mindestens einem Metalloxid für-elektrische Kontakte, insbesondere der Starkstromtechnik, bei dem ein Legierungspulver aus Silber und einem Unedelmetall durch innere Oxidation in ein Silber-Metalloxid-Verbundpulver übergeführt wird.

Durch die deutsche Patentschrift 1 029 571 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sinterverbundwerkstoffes, insbesondere für elektrische Kontakte, aus einem Gemisch aus Silberpulver und dem Pulver des Oxides von mindestens einem unedlen. Metall bekannt. Das Ausgangspulvergemisch wird durch Verdüsung einer flüssigen Metallegierung in oxidierender Atmosphäre hergestellt, wobei die Legierungskomponentenanteile den gewünschten Anteilen dieser Komponenten im Ausgangsverbundpulver entsprechen. Das mit dem Silber legierte Unedelmetall ist mindestens eines der Metalle Zink, Cadmium, Quecksilber, Zinn oder Blei.

Weiterhin ist es durch die deutsche Offenlegungsschrift 2 011 bekannt, Silber-Metalloxid-Werkstoff für Kontaktstücke zu verwenden mit einer im Gefügebild grobkörnigen Silbermatrix mit an den Korngrenzen angereicherten Metalloxidkörnern, deren Größe unter 0,1 μπι liegt. Diese Werkstoffe zeigen sehr starke Korngrößen-Anreicherungen sowie eine ausgeprägte Sprödigkeit der daraus hergestellten Kontaktstücke.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß allzu grobe Ausscheidungen an den Korngrenzen eine unerwünschte Herabsetzung der Festigkeit bewirken.

Eine weitere Schwierigkeit der bekannten Technik liegt darin, bei der Druckverdüsung der AgMe-Schmelzen Teilchenformen mit

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guter Preßverdichtbarkeit herzustellen und in einem Teilchengröflenbereich, z.B. ( 0,2 mm, eine hohe Ausbeute zu erreichen. Aus den überwiegend rundlichen Teilen entstehen nach der inneren Oxidation gleichgeformte AgMeO-Verbundpulverteilchen. Zwar lassen sich diese durch Pressen zu einem kantenfesten Formkörper verdichten, doch entstehen verhältnismäßig große Poren wegen der rundlichen Teilchenform und der verhältnismäßig schweren plastischen Umformbarkeit infolge der dispersionshärtenden »Virkung der feinteiligen Metalloxidausacheidungen in den Verbundpulverteilchen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem es möglich ist, Sinterverbundwerkstoffe der genannten Art herzustellen, die verbesserte Preßeigenschaften, eine erhöhte Festigkeit im Sinterzustand und ein verbessertes Abbrandverhalten im Lichtbogen aufweisen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Silberlegierungspulver mit mindestens einem Unedelmetall einer groben Teilchengrößenklasse durch innere Oxidation in ein Silber-Metalloxid-Verbundpulver übergeführt wird, daß dieses durch Mahlung in ein Verbundpulver feinerer Teilchengrößenklasse zerkleinert wird und daß aus diesem Pulver in an sich bekannter Weise durch Pressen, Sintern und Kalt- oder Warmformen ein Kontaktstück hergestellt wird.

Vorteilhafterweise wird die Teilchengrößenklasse für das Silberlegierungspulver < 1 mm mit einer überwiegenden Teilchengröße zwischen 0,2 und 1 mm gewählt und das inneroxidierte Verbundpulver durch Mahlen auf eine Teilchengröße < 0,3 mm, vorzugsweise < 0,2 mm, zerkleinert.

Bei der Druckverdüsung z.B. von AgCd-Üegierungen mittels Druckluft bzw. Druckluft und Druckwasser hat sich herausgestellt, daß preßtechnisch günstige Teilchenformen in der Teilchengrößenklasse < 0,2 mm nur mit Ausbeuten um 50 $> hergestellt werden können. Bei Veränderung der Verdüsungsbedingungen zur Erhöhung der Ausbeute des Teilchengrößenbereiches < 0,2 mm zeigten

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diese Pulver ungünstige Preßeigenschaften. Vom Standpunkt der inneren Oxidation der AgCd-Iegierungspulver sind kleine Teilchengrößenklassen vorzuziehen, um die innere Oxidation bei verhältnismäßig niedriger Temperatur und kurzen Zeiten vollständig durchführen zu können. Überraschend -war der Effekt, daß gröbere AgCd-Legierungspulver, z.B. <1 mm, bei höherer Temperatur, z.B. von 800 G, weniger zusammenkleben, als feinere Pulverteilchen < 0,2 mm bei niedrigerer Inneroxidationstemperatur, z.B. 600⁰O.

Bei der Druckverdüsung von AgOd-Iegierungen zu kleineren Teilchengrößen liegt die Toleranzbreite der Teilchengrößenverteilung nicht in dem für die fertigung von Kontaktwerkstoffen wünschenswert engen Bereiche. Aus oben gesagten Gründen entsteht bei der Herstellung von AgCd-Legierungspulver mit einer Teilchengröße < 0,2 mm mit guten Preßeigenschaften ein erheblicher Rücklaufanteil im Teilchengrößenbereich >0,2 mm.

Das Mahlen dispersionsgehärteter Metallpulver Me-MeO, z.B. AgCdO, wurde bisher vor allem deshalb nicht angewandt, weil diese Metallpulver wegen des Effektes der Dispersionshärtung durch die Metalloxidausscheidungen schwer zu zerkleinern sind und daß nach langen Mahldaüern Pulver mit stark gerundeten Teilchen entstehen, die gegenüber dem nichtgemahlenen Pulver schlechtere Preßeigenschaften besitzen.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Preßeigenschaften von groben inneroxidierten AgCdO-Pulver, das nach der inneren Oxidation in einer Gebläsemühle zerkleinert wurde, gegenüber dem nichtgemahlenen Pulver verbessert werden konnten. Bei Übertragung dieses Effektes auf gröbere inneroxidierte AgCdO-Pulver konnte eine Vergleichmäßigung der Pulverqualität und eine Einengung der Toleranzbreite in der Teilchengrößenverteilung dieser dispersionsgehärteten Pulver· erreicht Werden.

Die Verbesserung der Preßbarkeit des in der Gebläsemühle zerkleinerten inneroxidierten Grobpulvers geht auch aus dem Mindestpreßdruck hervor, der zu einem kantenfesten Preßkörper

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führt. Aus dem gemahlenen Pulver konnte mit einem Preßdruck von 1 t/cm ein kantenfester Preßkörper erreicht werden, wogegen für das nichtgemahlene inneroxidierte AgCdO-Pulver gleicher Zusammensetzung ein Preßdruck von 1,8-2,0 t/cm erforderlich war. Die Vergleichmäßigung der Pulvereigenschaften bezieht sich außer der Preßbarkeit auch auf die Iließeigenschaften sowie die Füll- und Klopfdichte. Die gleichmäßigen Pulvereigenschaften ermöglichen außerdem engere Toleranzen im Preßzustand und damit im Kontaktstück. Eine der wichtigsten und im Fertigkontaktstück nachweisbaren Effekte» die durch die Mahlung des groben inneroxidierten AgCdO-Pulvere auftreten, ist die Vergleichmäßigung des Werkstoffgefüges. Die Gefügeverbesserung drückt sich auch in der Erniedrigung der Abbrandwerte dieser Kontaktstücke im Lichtbogen aus. Fach einem bekannten Vergleichsverfahren zur Messung des Abbrandes wurde bei den Kontaktstücken aus gemahlenem Pulver ein Abbrandwert a = 157.10 cm⁵/As ermittelt, während der Abbrandwert für Kontaktstücke aus nichtgemahlenem Pulver 186.10 cm /As betrug. Neben der Verbesserung des absoluten Abbrandwertes ist die Einengung der Toleranz, die mit Kontaktstücken aus dem gemahlenen AgCdO-Pulvern erzielt wurden, besonders hervorzuheben.

Die bereits geschilderten Schwierigkeiten werden durch die Erfindung überwunden. Das Verfahren geht von einem Silberlegierungspulver aus, das mindestens ein Unedelmetall enthält und eine Teilchengröße < 1 mm besitzt. Durch innere Oxidation wird dieses Pulver in ein Silber-Metalloxid-Verbundpulver übergeführt, worauf dieses Pulver durch Mahlung auf eine Teilchen« größe <. 0,3 mm zerkleinert wird. Das Silberlegierungspulver kann durch Verdüsung der Schmelze hergestellt werden. Die Verdüsungsbedi^gungen können z.B. so eingestellt werden, daß eine Ausbeute von über 90 # in der Teilchengröße < 1 mm anfällt. Dadurch wird ein kleiner Rücklaufanteil erzielt, der dem neuen Legierungsansatz zugefügt wird. Die innere Oxidation des Silber-Metalllegierungspulvers erfolgt in einer säuerstoffhaltigen Atmosphäre, z.B. an Luft, in reinem Sauerstoff, oder bei erhöhtem Sauerstofία ruck, bei Temperaturen zwischen 600 und 800°C in verhältnis-

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mäßig kurzer Zeit bis zur vollständigen inneren Oxidation der ' Pulverteilohen. Dieser Vorgang kann in einer schräg stehenden heizbaren Glocke oder auch kontinuierlich in einem Durchlaufdrehrohrofen erfolgen. Das inneroxidierte Pulver wird anschließend durch Mahlung zerkleinert, -wobei aus den rundlichen Pulverteilchen ein für die Preßverdichtbarkeit günstigere Teilchenform entsteht. Das Pulver wird nach der Vermahlung abgesiebt und der TeiLchengrößenbereich < 0,3 mm verwendet. Die Verarbeitung dieses Verbundpulvers erfolgt durch Pressen zu einem kantenfesten Preßkörper als Formteil, zu Platten oder zu Bolzen. Hach der Sinterung werden die Sinterkörper kalt oder warm umgeformt. Beim Kaltnachpressen des Sinterkörpers wird üblicherweise eine Raumerfüllung > 98 56 erreicht. Da der Abbrandwert im Lichtbogen von elektrischen Kontaktstücken mit abnehmender Restporosität abnimmt, wird der nachgepreßte Sinterkontakt zur Qualitätsverbesserung ein zweites Mal gesintert und ein zweites Mal kalt nachgepreßt. In diesem Zustand wird praktisch eine 1OO#-ige Raumerfüllung, d.h. Porenfreiheit, erzielt.

Für den lall der Warmnachpressuhg des Sinterkörpers wird dieser auf eine Temperatur zwischen 600 und 800⁰C erwärmt und in einer Warmnachpreßform verdichtet. Der Preßdruck liegt wie bei der Kaltverdichtung auch beim Warmnachpressen bei 8 t/cm . Die Form des Sinterkörpers ist der Endform des Kontäktstückes anzupassen, damit beim Warmnachpressen ein gleichmäßiges Schließen in allen Bereichen erfolgt und ein praktisch porenfreies Kontaktstück entsteht. Das Warmformen des Sinterkörpers kann auch durch Strangpressen erfolgen, wobei der auf 600-80O⁰C vorgewärmte. Sinterkörper zu einem Band z.B. mit dem Kontaktstüokprofil verarbeitet wird.

Als im Silbergrundmetall legiertes Unedelmetall dient vorzugsweise.mind es tens eines der Metalle Cadmium, Zink, Zinn, Eisen, Nickel, Kupfer oder Blei,

Die Konzentration an Metalloxid liegt bei Cadmium vorteilhaf- . terweise zwischen 5 und 20 Gew.# und im Falle der.übrigen Metalle zwischen 3 und 15 Gew.#. Für die Sinterverbundwerk-

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stoffe, die im Silbergrundmetall zwei verschiedene Metalloxide enthalten, eignen sich insbesondere CdO ZnO, CdO SnO₂, CdO Fe₃O₄, CdO CuO, CdO NiO, CdO PbO, ZnO SnO₃, ZnO Ie₅O₄, ZnO CuO, ZnO NiO, ZnO PbO, SnO₂ Fe₅O₄, CuO SnOg, NiO SnO₃₁ PbO SnO₂, CuO Fe₅O₄, NiO Fe₅O₄, PbO Fe₅O₄, CuO PbO und CuO NiO. Sie Konzentration der Summe beider Metalloxide in Silber wird vorteilhafterweise zwischen 3 und 20 Gew.96 bemessen. Im Sonderfall begrenzt die Löslichkeit der Metallzusätze im flüssigen Silber ihre Konzentrationen. Aus Gründen der Eigenschaften der Ag-MeO-MeO-Werkstoffe, wie z.B. der Sprödigkeit, kann die Konzentration des zweiten Metalloxids zwischen 0,05 # und 1 i» liegen.

Wegen der schlechten Benetzbarkeit der AgMeO-Kontaktwerkstoffe durch flüssiges Lot oder der ungünstigen Schweißeigenschaften dieser Werkstoffe werden zur Erzielung einer sicheren Verbindungstechnik ZweiSchichtenkontaktstücke mit einer Schicht aus gut lötbarem bzw. gut schweißbarem Metall hergestellt. Einschichtige Kontakte können durch Herauslösen der Metalloxidkomponenten auf der Lötseite, z.B. durch Säure, gute Löteigenschaften erhalten werden. Dies ist sowohl bei Formteilen als auch bei stranggepreßten Halbzeugbändern möglich.

Anhand der Zeichnung und von Ausführungebeispielen wird die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt achematisch die Form eines Pulverteilchens 1 aus einer AgCdIO,3-Legierung der Teilchengrößenklasse < 1 mm.

Sas gleiche Pulverteilchen 1 enthält nach der inneren Oxidation (Fig.2.) zu AgCdOI1,7 feine und gleichmäßige CdO-AusScheidungen 2 sowie einzelne CdO-Anreicherungen 3 an Korngrenzen.

Fig. 3 zeigt schematisch Bruchstücke 4 des in Fig.2 gezeigten Pulverteilchens 1. Die Bruchflächen laufen überwiegend durch die an den Korngrenzen angereicherten CdO-Ausscheidungen. Dadurch entsteht eine Vergleichmäßigung hinsichtlich der CdO-Verteilung im Gefüge der Bruchstücke.

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Pig.4 zeigt in einer graphischen Darstellung die Teilchengrößenverteilung des inneroxidierten Verdüsungspulvers, z*B. aus AgCdO vor der Mahlung und die durch die Mahlung aufgetretene Verschiebung dieser Häufigkeitsverteilung. AuT der Abszisse ist die Teilchengröße d in Millimeter und auf der Ordinate die Teilchengrößenverteilung 3G/Qd aufgetragen. Kurve 10 zeigt die Teilchengrößenverteilung vor der Mahlung und Kurve 20 die Teilehengrößenverteilung nach der Mahlung.

Beispiel 1: AgCdO-Kontaktstück

Für die Herstellung des AgCdO-Verbundpulvers wurde eine AgCd-Legierung mit einem Cd-Gehalt von 10,3 Gew.# hergestellt und die Schmelze durch Druckverdüsung in ein AgCd-Legierungspulver übergeführt. Das in Wasser aufgefangene Metallpulver wurde getrocknet und die Teilchengrößenklasse < 1 mm abgesiebt. Das AgCd1O,3-Iiegierungspulver wurde bei 800⁰C während 2 Stunden an Luft inneroxidiert. Die Vollständigkeit der inneren Oxidation wurde durch die Gewichtszunahme und anhand eines metallographischen Schliffes kontrolliert. Bei unvollständiger innerer Oxidation kann die nicht^inneroxidierte AgCd-Legierung im Querschliff der Pulverteilchen von dem inneroxidierten AgCdO-Bereich deutlich unterschieden werden.

In einem anderen Pail wurde die innere Oxidation im Sauerstoff bei 1 Atmosphäre, in einem weiteren Pail in Sauerstoff bei 3 Atü vorgenommen. Durch diese Maßnahmen läßt sich die Oxidationszeit verkürzen.

Das AgCdO-Verbundpulver hatte einen QdO-Gehalt von 11,7 Gew.#. Die durch Absieben erhaltene Teilchengrößenklasse < 1 mm wurde in einer für diesen Mahlvorgang geeigneten Mühle zerkleinert. Als vorteilhaft hatte sich die Verwendung einer Gebläsemühle erwiesen, bei der das zu zerkleinernde Pulver durch einen Rotor angesaugt und durch ein Sieb passiert wurde. Aus dem gemahlenen Pulver wurde die Teilchengrößenklasse < 0,315 mm (Normsieb) abgesiebt. Der Anteil p> 0,315 mm wurde weiter gemahlen, bis er das genannte Sieb vollständig passierte.

Pig. 5 zeigt die Durchgangscharakteristik der Pulver vor und ;_;

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nach dem Mahlen. Auf der Abszisse ist die Teilchengröße d in Millimeter und auf der Ordinate der Pulveranteil G in Gewichtsprozent aufgetragen. Kurve 30 zeigt die Durchgangscharakteristik vor der Mahlung und Kurve 40 die Durchgänge-Charakteristik nach der Mahlung.

Die Differenzierung ÖG/3d ergibt die in Pig.6 graphisch dargestellten Teilchengrößenverteilungskurven 50 (vor der Mahlung) und 60 (nach der Mahlung). Dem AgCdO-Pulver wurde ein preßerleichternder Zusatz von 0,2 Gew.# Zinkstearat oder Stearinsäure beigemischt und gleichmäßig auf die Pulveroberfläche aufgerieben. Das preßfertige Pulver wurde mit 4,5 t/cm zu einem Kontaktstückformteil gepreßt. Die Sinterung erfolgte bei 800⁰C während 1 Stunde an Luft.■

In Pig. 7 ist die Zugfestigkeit eVjjj ΓΝ/mm J der gesinterten AgCdOI1,7-Werkstoffe in Abhängigkeit vom Preßdruck P fMp/cm J angegeben. Kurve 70 zeigt die Zugfestigkeit vor der Mahlung und Kurve 80 die Zugfestigkeit nach der Mahlung. Der Effekt des Mahlungseinflusses geht aus dem Vergleich der Kurven 70 und 80 hervor.

Die Sinterteile wurdePnach dem Abkühlen kalt- oder warmnachgepreßt. Das Kaltnachpressen erfolgt mit einem Preßdruck von 8 t/cm . Das Warmnachpressen wurde nach Vorwärmen der Kontaktstücke auf 800⁰C und rasches Einlegen in das Preßwerkzeug unter einem Druck von 8 t/cm bei etwa 650 C während einer Druckhaltezeit von 1 Sekunde ausgeführt. Zur Erzielung eines praktisch porenfreien KontaktStückes wurde ein Umformgrad von 25 fo eingehalten. Die nachgepreßten Kontaktstücke wurden trommelentgratet und mit den Kontaktträgern zu Schaltorganen verbunden. Das Gefüge des aus gemahlenem Pulver hergestellten AgCdOi1^-Kontaktwerkstoffes ist gleichmäßiger und zeigt weniger CdO-Anreicherungen. Für den Fall der Hartlötung als Verbindungstechnik wurde eine hohe Lötsicherheit durch Verwendung eines Zweischichtenkontaktstückes erzielt. Auf die Kontaktschicht wurde eine Schicht eines Metalles mit guten Benetzungseigenschaften gegenüber flüssigen Hartlot aufgebracht.

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Die zweite Schicht kann z.B. aus Reinsilber bestehen. Sie wurde beim Preßvorgang durch Aufeinanderpressen der aufgefüllten =Kontaktpulver und Silberpulver auf die Kontaktschicht aufgebracht.

Durch die Verwendung von inneroxidierten gemahlenen Pulver aus AgOdOI1,7 als Kontaktstück und Elektrolysesilberpulver der Teilchengröße < .0,06 mm als zweite Schicht wurde eine höhere Festigkeit in der Grenzschicht erzielt als bei der Verwendung von nichtgemahlenem inneroxidierten AgCdO-Pulver. Für diesen Nachweis wurden für Zugversuche Dreischichten-Proben hergestellt, die aus einer mittleren Kontaktschicht aus AgCdO11,7 und je einer Silberschicht an beiden Seiten bestanden. Der Dreischichtenkörper wurde mit Silberhartlot zwischen zwei Kupferbolzen gelötet und in der Zerreißmaschine bis zum Bruch mit steigender Zugspannung belastet. Bei den Proben aus nichtgemahlenem AgCdO-PuIver entstand die Bruohfläche überwiegend in der Grenzschicht zwischen AgCdO und Silber, bei den Proben aus gemahlenem AgCdO-Pulver lag die Bruchfläehe teilweise in der Silber- und teilweise in der Kontaktschicht, jedoch nicht in der Grenzschicht.

Beispiel 2: Ag-SnOp-Kontaktstück

Aus einer AgSn-Legierung mit 6,8 Gew.$ Sn, Rest Silber, wurde wie in Beispiel 1 ein Legierungspulver durch Druckverdüsung hergestellt. Die Teilchengrößenklasse < 0,315 mm wurde bei 600 C während 4 Stunden an Luft vollständig inneroxidiert. Das erhaltene AgSnOp-Verbundpulver mit 8,63 Gew.# SnOp wurde in der Gebläsemühle auf eine Teilchengröße < 0,2 mm zerkleinert. Nach Zumischen von 0,2 Gew.$ Zinkstearat wurde das Pulver mit 8 t/cm zu zylindrischen Bolzen verpreßt. Die Sinterung erfolgte bei 850⁰C während 1 Stunde an Luft. Die Festigkeit des Werkstoffes im Sinterzustand ist für das gemahlene Pulver um 80 $ höher als für das nichtgemahlene Pulver. Der auf 800⁰C erhitzte Sinterbolzen wurde stranggepreßt und der Profilstrang zu Kontaktstücken geschnitten. Das Gefüge des stranggepreßten Werkstoffes aus gemahlenem Pulver ist gleichmäßiger als das Gefüge aus nichtgemahlenem Pulver. Der Abbrand-

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wert der Kontakte aus gemahlenem Pulver liegt fast um 50 # niedriger als der aus nichtgemahlenem Pulver und ergibt damit eine fast um den Paktor 2 höhere Lebensdauer.

Beispiel 3; AgZnO-Kontaktstück

Entsprechend Beispiel 2 wurde ein Legierungapulver aus einer AgZn-Legierung mit 7,9 Gew.# Zn durch Druckverdüaung hergestellt. Die Teilchengrößenklasse < 0,315 mm wurde bei 600⁰C während 4 Stunden an Luft vollständig inneroxidiert. Das erhaltene AgZnO-Verbundpulver mit 9»82 Gew.# ZnO wurde in der Gebläsemühle auf eine Teilchengröße < 0,2 mm zerkleinert. Nach Beimischen und Aufreiben von 0,2 Gew.# Zinkstearat wurde das Pulver mit 8 t/cm zu zylindrischen Bolzen verdichtet. Die Sinterung erfolgte bei 85O⁰C während 1 Stunde an Luft. Der auf 800⁰C erhitzte Sinterbolzen wurde stranggepreßt und der Profilstrang zu kontaktstücken geschnitten. Das Gefüge des stranggepreßten Werkstoffes aus gemahlenem Pulver ist gleichmäßiger als das Gefüge aus nichtgemahlenem Pulver. Der Abbrandwert der Kontakte aus gemahlenem Pulver liegt um etwa 40 $> niedriger als aus nichtgemahlenem Pulver.

Beispiel 4: AgCdOSn0₂-Kontaktstück

Entsprechend dem Beispiel 2 wurde ein Legierungspulver aus einer AgCdSn-Legierung mit 7,2 Gew.# Cd und 2,8 Gew.^ Sn, Rest Ag durch Druckverdüsung hergestellt. Der Teilchengrößenbereich < 0,315 mm wurde bei 600 C während 4 Stunden an Luft vollständig inneroxidiert. Das erhaltene AgCdOSnOp-Verbundpulver mit 8,22 Gew.# CdO und 3,56 Gew.96 SnO₂ wurde in der Gebläsemühle auf eine Teilchengröße < 0,2 mm zerkleinert. Nach Beimischen und gleichmäßigen Aufreiben von 0,2 Gew.# Zinkstearat wurde das Pulver mit 8 t/cm zu einem Bolzen verdichtet. Die Sinterung erfolgte bei 850⁰C während 1 Stunde an Luft. Die Festigkeit des Sinterwerkstoffes ist für das gemahlene Pulver um 28 $> höher als für das nichtgemahlene Pulver. Der auf 800⁰C erhitzte Sinterbolzen wurde stranggepreßt und der Profilstrang zu Kontaktstücken geschnitten. Das Gefüge des stranggepreßten Werkstoffes aus gemahlenem Pulver

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ist gleichmäßiger als das Gefüge aus nichtgemahlenem Pulver. Der Abbrandwert der Kontakte aus gemahlenem Pulver liegt um etwa 30 $ niedriger als der aus nichtgemahlenem Pulver, so daß sich eine Erhöhung der Lebensdauer um 30 $> ergab.

Beispiel 5? AgCdOZnO-Kontaktstück

Aus einer Legierung aus AgCdZn mit 7,4 Gew.^ Cd und 2,7 Gew.$> Zn, Rest Silber, wurde wie im Beispiel 2 durch Druckverdüsung ein Legierungspulver hergestellt. Der Teilchengrößenbereich < 0,315 mm wurde bei 600⁰C während 4 Stunden an Luft vollständig inneroxidiert. Das erhaltene AgCdOZnO-Verbundpulver mit 8,45 Gew.# CdO und 3,36 Gew.# ZnO wurde in der Gebläsemühle auf eine Teilchengröße ^ 0,2 mm zerkleinert. Nach Beimischen und Aufreiben von 0,2 Gew.$ Zinkstearat wurde das Pulver mit 8 t/cm zu einem Bolzen verdichtet. Die Sinterung erfolgte bei 850⁰C während 1 Stunde an Luft. Der auf 800⁰C erhitzte Sinterbolzen wurde stranggepreßt und der Profilstrang zu Kontaktstücken geschnitten. Das Gefüge des stranggepreßten Merkstoffes aus gemahlenem Pulver ist gleichmäßiger als das Gefüge aus nichtgemahlenem Pulver. Die Erhöhung der Lebensdauer durch geringeren Abbrand liegt bei Kontakten aus gemahlenem Pulver wie bei Beispiel 4 um 30 $> höher als bei Kontakten aus nichtgemahlenem Pulver.

Beispiel 6: AgPbOFe₅O.-Kontaktstück

Aus einer AgPbPe-Legierung mit 6,1 Gew.^ Pb, 0,03 Gew.^'Fe, Rest Ag, wurde wie in Beispiel 2 durch Druckverdüsung ein Legierungspulver hergestellt. Die Teilchengrößenklasse < 0,315 mm wurde bei 600 C während 4 Stunden an Luft vollständig inneroxidiert. Das erhaltene AgPbOFe,0,-Verbundpulver mit 6,57 Gew.# PbO und 0,04 Gew.# Pe₅O₄, Rest Silber, wurde in der Sebläsemühle auf eine Teilchengröße 0,2 mm zerkleinert. Mach Beimischen und gleichmäßigen Aufreiben von 0,2 Gew.# Zinkstearat wurde das Pulver mit 4 t/cm zu Kontaktstücken verdichtet. Die Sinterung erfolgte bei 65O⁰C während 1 Stunde im Stickstoff. Die Sinterkontaktstücke wurden mit 8 t/cm kaitnachgepreßt. Das Gefüge ·

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des Kontaktwerkstoffes aus gemahlenem Pulver ist gleichmäßiger als das Gefüge aus nichtgemahlenem Pulver. Der Abbrandwert der Kontaktstücke aus gemahlenem Pulver liegt um etwa 2 5 9& niedriger als der aus nicht gemahlenem Pulver.

2 Patentansprüche
7 Figuren

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Claims

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1.^Verfahren zum Herstellen eines Sinterverbundwerkstoffes ^*—' mit Silber als Grundmetall und mindestens, einen Metalloxid für elektrische Kontakte, insbesondere der Starkstromtechnik, bei dem ein legierungspulver aus Silber und einem Unedelmetall durch innere Oxidation in ein Silber-Metall oxid-Yerbund pulver übergeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Silberlegierungspulver mit mindestens einem Unedelmetall einer groben TeilohengrÖßenklasse durch innere Oxidation in ein Silber-Metalloxid-Verbundpulver übergeführt wird, daß dieses durch Mahlung in ein Verbundpulver feinerer Teilchengrößenklasse zerkleinert wird und daß aus diesem -Pulver in an sich bekannter Weise durch Pressen, Sintern und Kalt- oder Warmformen ein Kontaktstück hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Silberlegierungspulver die TeilchengrÖßehklasse < 1 mm mit einer überwiegenden Teilchengröße zwischen 0,2 und 1 mm gewählt wird und daß das inneroxidierte Verbundpulver durch Mahlen auf eine Teilchengröße < 0,3 mm, vorzugsweise 0,2 mm, zerkleinert wird.

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