DE2260559C3

DE2260559C3 - Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffes für elektrische Kontakte insbesondere der Starkstromtechnik

Info

Publication number: DE2260559C3
Application number: DE19722260559
Authority: DE
Inventors: Horst Prof. Dr.techn. habil.; Rothkegel Bernhard; 8500 Nürnberg Schreiner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1972-12-11
Publication date: 1977-10-20

Description

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

Ein derartiges Verfahren ist aus der deutschen Patentschrift 10 29 571 bekannt Das Ausgangspulvergemisch wird dort 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 Uneddmetall ist mindestens eines der Metalle Zink, Cadmium, Quecksilber, Zinn oder Blei.

Weiterhin ist es durch die deutsche Offenlegungsschrif t 20 11 002 bekannt, einen Silber-Metalloxid-Verbundwerkstoff, der z. B. durch innere Oxidation einer Zusammensetzung aus Silber und Kadmium erzeugt wurde, 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 Teilthenformen mit guter Preßverdichtbarkeit herzustellen und in einem Teilchengrößenbereich z. B. < OJ! mm, eine hohe Ausbeute zu erreichen. Aus den überwiegend rundlichen Teilen entstehen nach der innerten Oxidation gleichgeformte AgMeO-Verbundpulverteilchen. Zwar lassen sich diese durch Pressen zu einem kantenfesten Formkörper verdichten, doch entstehen verhältnismäßig große Poren wegen der rundlichen Teilchenforrn und der verhältnismäßig schweren plastischen Umformbarkeit infolge der dispersionshärtenden Wirkung der feinteiligen Metalloxidausscheidungen in den Verbundpulverteilchen.

Die Aufgabe besteht darin, das bekannte Verfahren dahingehend weiter zu entwickeln, daß Sinterverbundwerkstoffe der eingangs genannten Art mit verbesserten Preßeigenschaften, einer erhöhten Festigkeit im Sinterzustand und mit einem verbesserten Abbrandverhalten im Lichtbogen hergestellt werden können.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Unedelmetall in Form einer groben Teilchengrößenklasse zugegeben worden ist, daß das damit erhaltene Silber-Metalloxid-Verbundpulver 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

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

Bei der Druckverdüsung z. B. von AgCd-Legierungen 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 Teilchengrößenbereichs < 0,2 mm zeigten diese Pulver ungünstige Preßeigenschaften. Vom Standpunkt der inneren Oxidation der AgCd-Legierungspulver 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 800⁰C, weniger zusammenkleben als feinere Pulverteilchen < 0,2 mm bei niedrigerer Inneroxidationstemperatur,z.B.600°C.

Bei der Druckverdüsung von AgCd-Legierungen zu kleineren Teilchengrößen liegt die Toleranzbreite der Teilchengrößenverteilung nicht in dem für die Fertigung von Kontaktwerkstoffen wünschenswerten engen Bereiche. Aus den 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 nichi angewandt, weil diese Metallpulver wegen des Effekte! der Dispersionshärtung durch die Metalloxidausschei düngen schwer zu zerkleinern sind und daß nach !anger Mahldauern Pulver mit stark gerundeten Teilchei entstehen, die gegenüber dem nichtgemahlenen Pulve schlechtere Preßeigenschaften besitzen.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß dii Preßeigenschaften von grobem inneroxidierten AgCdO-Pulver, das nach der inneren Oxidation in eine Gebläsemühle zerkleinert wurde, gegenüber den nichtgemahlenen Pulver verbessert werden konnter Bei Übertragung dieses Effektes auf gröbere inneroxi dierte AgCdO-Pulver konnte eine Vergleichmäßigun;

jer Pulverqualität und eine Einengung der Toleranzjreite in der Teilchengrößenverteilung dbser disperiionsgehärteten Pulver erreicht werden.

Die Verbesserung der Preßbarkeit des in der Gebläsemühle zerkleinerten inneroxidierten Grobpulvers geht auch aus dem MindestpreÖdruck hervor, der _Zu einem kantenfesten Preßkörper führt. Aus dem gemahlenen Pulver konnte mit einem Pre3druck von lOOMPa/m² ein kantenfester Preßkörper erreicht werden, wogegen für das nichtgemahlene inneroxidierte ίο AgCdO-Pulver gleicher Zusammensetzung ein Preßdruck von 180 bis 200MPa/m² erforderlich war. Die Vergleichbmäßigung der Pulvereigenschaften bezieht sich außer der Preßbarkeit auch auf die Fließeigenschaften sowie die Füll- und Klopfdichte. Die gleichmäßigen Pulvereigenschaften ermöglichen außerdem engere Toleranzen im Preßzustand und damit im Kontaktstück. Eine der wichtigsten und im Fertigungskontaktstück nachweisbaren Effekte, die durch die Mahlung des groben inneroxidierten AgCdO-Pulvers auftreten, ist die Vergleichmäßigung des Werkstoffgefüges. Die Gefügeverbesserung drückt sich auch in der Erniedrigung der Abbrandwerte dieser Kontb.ktstücke im Lichtbogen aus. Nach einem bekannten Vergleichsverfahren zur Messung des Abbrandes wurde bei den Kontaktstücken aus gemahlenem Pulver ein Abbrandwert a = 157 · 10-⁶cm³/As ermittelt, während der Abbrandwert für Kontaktstücke aus nichtgemahlenem Pulver 186 ■ 10-⁶ cm³/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-Metailoxid-Verbundpulver übergeführt, worauf dieses Pulver durch Mahlung auf eine Teilchengröße < 0,3 mm zerkleinert wird. Das Silberlegierungspulver kann durch Verdüsung der Schmelze hergestellt werden. Die Verdüsungsbedingungen 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-Metallegierungspulvers erfolgt in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, z. B. an Luft, in reinem Sauerstoff, oder bei erhöhtem Sauerstoffdruck, bei Temperaturen zwischen 600 und 800° C in verhältnismäßig kurzer Zeit bis zur vollständigen inneren Oxidation der Pulverteilchen. 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 Preßkörpci als Formteil, zu Platten oder zu Bolzen. Nach der Sinterung werden die Sinterkörper kalt oder warm umgeformt. Beim Kaltnachpressen des Sinterkörpers wird üblicherweise eine Raumerfüllung > 98% erreicht. Da der Abbrandwert im Lichtbogen von elektrischen Knntaktstücken 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 100%ige RaumerfüHung, d.h. Porenfreiheit, erzielt.

Für den Fall der Warmnachpressung des Sinterkörpers wird dieser auf eine Temperatur zwischen 600 und 800° C erwärmt und in einer Warmnachpreßform verdichtet. Der Preßdruck liegt wie bei der Kaltverdichtung auch beim Warmnachpressen bei 800 MPa/m². Die Form des Sinterkörpers ist der Endform des Kontaktstückes 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 —800° C vorgewärmte Sinterkörper zu einem Band z. B. mit dem Kontaktstückprofil verarbeitet wird.

Als im Silbergrundmaterial legiertes Unedelmetall dient vorzugsweise mindestens eines der Metalle Cadmium, Zink, Zinn, Eisen, Nickel, Kupfer oder Blei.

Die Konzentration an Metalloxid liegt bei Cadmium vorteilhafterweise zwischen 5 und 20 Gew.-% und im Falle der übrigen Metalle zwischen 3 und 15 Gew.-%. Für die Sinterverbundwerkstoffe, die im Silbergrundmetall zwei verschiedene Metalloxide enthalten, eignen sich insbesondere CdOZnO, CdOSnO₂, CdOFe₃O₄, CdO CuO, CdO NiO, CdO PbO, ZnO SnO₂, ZnO Fe₃O₄, ZnO CuO, ZnO NiO, ZnO PbO, SnO₂ Fe₃O₄, CuO SnO₂, NiOSnO₂, PbOSnO₂, CuOFe₃O₄, NiOFe₃O₄, PbO Fe₃O₄, CuO PbO und CuO NiO. Die Konzentration de Summe beider Metalloxide in Silber wird vorteilhafterweise zwischen 3 und 20 Gew.-% 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 % 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 Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert

F i g. 1 zeigt schematisch die Form eines Pulverteilchens 1 aus einer AgCd 10,3-Legierung der Teilchengrößenklasse < 1 mm.

Das gleiche Pulverteilchen 1 enthält nach der inneren Oxidation (F i g. 2) zu AgCdO 11,7 feine und gleichmäßige CdO-Ausscheidungen 2 sowie einzelne CdO-Anreicherungen 3 an Korngrenzen.

F i g. 3 zeigt schematisch Bruchstücke 4 des in F i g. 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.

Fig.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. Auf der Abszisse ist die Teilchengröße d in Millimeter und auf der Ordinate die Teilchengrößenverteilung dGlddaufgetragen. Kurve 10 zeigt die Teilchengrößenverteilung vor der Mahlung und Kurve 20 die Teilchengrößenverteilung 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 AgCd 10,3-Legierungspulver 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 nichtinneroxidierte AgCd-Legierung im Querschliff der Pulverteilchen von dem inneroxidierten AgCdO-Bereich deutlich unterschieden werden.

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

Das AgCdO-Verbundpulver hatte einen CdO-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 >0,315mm wurde weiter gemahlen, bis er das genannte Sieb vollständig passierte.

F i g. 5 zeigt die Durchgangscharakteristik der Pulver vor und nach dem Mahlen. Auf der Abszisse ist die Teilchengröße d\n Millimeter und auf der Ordinate der Pulveranteil G in Gewichtsprozent aufgetragen. Kurve 30 zeigt die Durchgangscharakteristik vor der Mahlung und Kurve 40 die Durchgangscharakteristik nach der Mahlung.

Die Differenzierung dGldd ergibt die in F i g. 6 graphisch dargestellten Teilchengrößenverteilungskurven 50 (vor der Mahlung) und 60 (nach der Mahlung). Dem AgCdO-Pulver wurde ein preßerleichternder Zusatz von 0,2 Gew.-°/o Zinkstearat oder Stearinsäure beigemischt und gleichmäßig auf die Pulveroberfläche aufgetrieben. Das preßfertige Pulver wurde mit 4,5 t/cm² zu einem Kontaktstückformteil gepreßt. Die Sinterung erfolgte bei 800° C während 1 Stunde an Luft. In F i g. 7 ist die Zugfestigkeit ozb [N/mm²] der gesinterten AgCdO 11,7-Werkstoffe in Abhängigkeit vom Preßdruck PfMPa/m²] 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 wurden nach dem Abkühlen kalt- oder warmnachgepreßt. Das Kaltnachpressen erfolgt mit einem Preßdruck von 800 MPa/m². Das Warmnachpressen wurde nach Vorwärmen der Kontaktstücke auf 800° C und rasches Einlegen in das Preßwerkzeug unter einem Druck von 800 MPa/m² bei etwa 65O⁰C während einer Druckhaltezeit von 1 Sekunde ausgeführt. Zur Erzielung eines praktisch porenfreien Kontaktstückes wurde ein Umformgrad von 25% eingehalten. Die nachgepreßten Kontaktstücke wurden trommelentgratet und mit den Kontaktträgern zu Schaltorganen verbunden. Das Gefüge des aus gemahlenem Pulver

ίο hergestellten AgCdO-11,7-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 Kontakt-

lj schicht wurde eine Schicht eines Metalls mit guten Benetzungseigenschaften gegenüber flüssigem Hartlot aufgebracht.

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 AgCdO 11,7 als Kontaktstück und Elektrolysesilberpulver der Teilchengröße < 0,06 mm

2j als zweite Schicht wurde eine höhere Festigkeit in der Grenzschicht erzielt als bei der Verwendung von nichtgemahlenem inneroxidiertem AgCdO-Pulver. Für diesen Nachweis wurden für Zugversuche Dreischichten-Proben hergestellt, die aus einer mittleren Kontaktschicht aus AgCdO 11,7 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-Pulver entstand die Bruchfläche überwiegend in der Grenzschicht zwischen AgCdO und Silber, bei den Proben aus gemahlenem AgCdO-Pulver lag die Bruchfläche teilweise in der Silber- und teilweise in der Kontaktschicht, jedoch nicht in der Grenzschicht.

Beispiel 2
Ag-SnO₂-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 600⁰C während 4 Stunder an Luft vollständig inneroxidiert. Das erhaltene AgSnO₂-Verbundpulver mit 8,63 Gew.-% SnO₂ wurde ir der Gebläsemühle auf eine Teilchengröße < 0,2 mn zerkleinert. Nach Zumischen von 0,2 Gew.-% Zinkstea rat wurde das Pulver mit 800 MPa/m² zu zylindrischer Bolzen verpreßt. Die Sinterung erfolgte bei 850⁰C während 1 Stunde an Luft Die Festigkeit de Werkstoffes im Sinterzustand ist für das gemahlem Pulver um 80% höher als für das nichtgemahlene Pulver Der auf 800⁰C erhitzte Sintcrbolzen wurde strangge preßt und der Profilstrang zu Kontaktstücken geschnit ten. Das Gefüge des stranggepreßten Werkstoffes au gemahlenem Pulver ist gleichmäßiger als das GefUg aus nichtgemahlenem Pulver. Der Abbrandwert de Kontakte aus gemahlenem Pulver liegt fast um 50°/ niedriger als der aus nichtgemahlenem Pulver un ergibt damit eine fast um den Faktor 2 höher Lebensdauer.

Beispiel 3
AgZnO-Kontaktstück

Entsprechend Beispiel 2 wurde ein Legierungspulver aus einer AgZn-Legierung mit 7,9 Gew.-% Zn durch Druckverdüsung 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 800 MPa/m² zu zylindrischen Bolzen verdichtet. Die Sinterung erfolgte bei 850°C während 1 Stunde an Luft. Der auf 80O=C 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
AgCdOSnO₂-Kontaktstück

Entsprechend dem Beispiel 2 wurde ein Legierungspulvei aus einer AgCdSn-Legierung mit 7,2 Gew.-% Cd und 2,8 Gew.-% Sn, Rest Ag durch Druckverdüsung hergestellt. Der Teilchengrößenbereich < 0315 mm wurde bei 600° C während 4 Stunden an Luft vollständig inneroxidiert. Das erhaltene AgCdOSnO₂-Verbundpulver mit 8,22 Gew.-% CdO und 3,56 Gew.-% SnO₂ wurde in der Gebläsemühle auf eine Teilchengröße <0,2 mm zerkleinert. Nach Beimischen und gleichmäßigem Aufreiben von 0,2 Gew.-% Zinkstearat wurde das Pulver mit 800 MPa/m² zu einem Bolzen verdichtet. Die Sinterung erfolgte bei 85O⁰C während 1 Stunde an Luft. Die Festigkeit des Sinterwerkstoffes ist für das gemahlene Pulver um 28% höher als für das nichtgemahlene Pulver. Der auf 800° C 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 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 <0,315mm wurde bei 600⁰C während 4 Stunden an Luft vollständig inneroxidiert. Das erhaltene AgCdOZnO-Verbundpulver mit 8,45 Gew.-% CdO und 336 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 800 MPa/m² zu einem Bolzen verdichtet. Die Sinterung erfolgte bei 850°C 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. 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 AgPbOFe₃O₄-Kontaktstück

Aus einer AgPbFe-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 AgPbOFe3O₄-Verbundpulver mit 6,57 Gcw.-% PbO und 0.04 Gew.-% Fe₃O₄, Rest Silber, wurde in der Gebläsemühle auf eine Teilchengröße 0,2 mm zerkleinert. Nach Beimischen und gleichmäßigem Aufreiben von 0,2 Gew.-% Zinkstearat wurde das Pulver mit 400 MPa/m² zu Kontaktstücken verdichtet. Die Sinterung erfolgte bei 65O⁰C während 1 Stunde im Stickstoff. Die Sinterkontaktstücke wurden mit 80C MPa/m² kaltnachgepreßt. Das Gefüge des Kontaktwerkstoffes aus gemahlenem Pulver ist gleichmäßiget als das Gefüge aus nichtgemahlenem Pulver. Dei Abbrandwert der Kontaktstücke aus gemahlenen Pulver liegt um etwa 25% niedriger als der au; nichtgemahlenem Pulver.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Sinterverbundwerkstoffes mit Silber als Grundmetall und mindestems einen Metalloxid für elektrische Kontakte, inslsesondere der Starkstromtechnik, bei dem ein Lejrierungspulver aus Silber und einem Unedelmetal] durch innere Oxidation in ein Silber-Metalloxid-Vejrbundpulver übergeführt wird, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß das Unedelmetall in Form einer groben Teilchengrößenklasse zugegeben worden ist, daß das damit erhaltene Silber-Metalloxid-Verbundpulver durch Mahhmg in ein Verbundpulver feinerer Teilchengrößenklasse zerkleinert wird und daß aus diesem Pulver in an sich bekannter Weise durch Pressen, Sintern und Kait- oder Warmformen ein Kontaktstück hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Silberlegierungspulver die Tejlchengrößenklase < 1 mm mit einer überwiegenden Teilchengröße zwischen 0,2 und 1 mm gewählt wird und daß das inneroxidierte Verbundpulver durch Mahlen auf eine Teilchengröße < 03 mm, vorzugsweise 0,2 mm, zerkleinert wird.