DE692235C

DE692235C - Verfahren zum Vergueten von Legierungen fuer Schweisselektroden und elektrische Kontakte

Info

Publication number: DE692235C
Application number: DE1938H0154762
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Hessenbruch
Original assignee: Heraeus Vacuumschmelze AG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1938-02-13
Filing date: 1938-02-13
Publication date: 1940-06-15

Description

Verfahren zum Vergüten von Legierungen für Schweißelektroden und elektrische Kontakte Es sind verschiedene Legierungen vorgeschlagen worden, die hohe mechanische Festigkeit bzw. Härte mit guter elektrischer Leitfähigkeit vereinigen und die z. B. für Schweißelektroden und für Schalterkontakte verwendet werden. Es handelt sich dabei meist um Legierungen, die durch Ausscheidungshärtung, d. h. durch thermische Behandlung, insbesondere durch Abschrecken von hoher und Anlassen auf mittelhohe Temperatur auf hohe Festigkeit und Härte gebracht werden, wobei sich die Festigkeit und Härte nach der Abschrecktemperatur, der Anlaßtemperatur, der Anlaßdaucr und dem Grad der Kaltverformung richten, die vor oder nach dem Abschrecken vorgenommen wird. Die Brinellhärte solcher Legierungen wird durch die Vergütung gesteigert; gleichzeitig steigt die Leitfähigkeit. Eine weitere Steigerung der Leitfähigkeit ist damit verbunden, daß man nach Erreichung der HÖchsthärte übervergütet, d. h. daß man durch Steigerung der Temperatur oder Verlängerung der Anlaßdauer die Härte wieder abfallen läßt. Damit ist eine weitere Zusammenballung und Ausscheidung verbunden, so daß die Leitfähigkeit infolge reiner «-erdender Grundmasse .erhöht wird.
Für die geschilderten Zwecke in Frage kommende Legierungen sind insbesondere solche, die als Hauptbestandteil Kupfer und daneben in wechselnden Mengen, z. B. zwischen o, i bis 60,b, im allgemeinen zwischen 0,3 und 40,10, eins oder mehrere der Metalle Beryllium, Zirkon, Cadmium, Silber, Thorium, Cerium, Kobalt, Chrom, evtl. ,auch Zinn, Zink, ,Silicium, Aluminium, Mangan, Nickel und Eisen enthalten.
Eingehende Untersuchungen haben nun gezeigt, daß derartige Legierungen, die zunächst auf hohe Härte vergütet worden sind, in der unmittelbaren Nähe der Elektrodenspitze in der Härte abfallen, wenn sie auf die z. B. beim Schweißen an der Arbeitsstelle der Schweißelektroden auftretende Betriebstemperatur er-, hitzt werden. Dadurch geht ein Teil des härtenden Bestandteils im Kupfer erneut in Lösung, wodurch neben dem Härteabfall eine Verschlechterung der Leitfähigkeit eintritt. So hat sich z. B. herausgestellt, daß eine Legierung aus Kupfer mit o.30 o Beryllium und 0,50"o Zirkon, die zunächst auf eine Härte von 145 Brinell vergütet worden war, nach etwa i 2 ooo Schweißungen auf eine Härte von i2o abgesunken war. Eine Legierung aus Kupfer mit 2,60'o Kobalt, o,4o,ö Beryllium, o,5() ' o Silicium fiel ebenfalls nach etwa i2 ooo Schweißungen in der Härte von 170 auf i2o ab. Eine Legierung aus Kupfer mit 5 @`o Silber und i o'o Beryllium zeigte nach etwa Sooo Schweißungen einen Abfall der Härte von 25o auf i2o.
Bei den drei vorstehend genannten Legierungen zeigte sich, daß die Härte von i2o bei weiterer Fortsetzung der Schweißarbeiten dann beibehalten wurde, d. h. daß sich die Kurven, die den Abfall der Härte in Ab- hängigkeit von der Zahl der Schweißungen wiedergeben, asymptotisch dem Wert von etwa i2o Brinell nähern. Vergütet man die verschiedenen Legierungen von vornherein auf eine Härte von i2o Brinell, und zwar durch tibervergüten, wobei man also den Höchstwert der Leitfähigkeit für diese Härte bekommt, so läßt sich zeigen, daß in der Tat ein Härteabfall der Elektroden nicht mehr eintritt. Die Elektroden bleiben auf der Anfangshärte von etwa i 2o Brinell, selbst nach 2o ooo bis 3o ooo Schweißungen.
BeiElektrolytkupferelektroden dagegen fällt die Härte von etwa i ao Brinell während der Schweißungen immer weiter ab, so daß die Elektroden nachher eine Härte von nur etwa o bis So Brinell haben, wodurch sie für die vorzunehmende Schweißarbeit zu weich werden. Erfindungsgemäß werden deshalb Legierungen, die für Schweißelektroden verwendet werden sollen, von Anfang an nicht auf höchste Härte vergütet, sondern auf diejenige Härte, die sie nach Vornahme von etwa i o ooo bis 2o ooo, vorzugsweise etwa 15 ooo Schweißungen annehmen. 'Man erreicht damit den Vorteil, daß die Legierungen während der ganzen Schweißzeit unverändert bleiben, und man hat insbesondere den Vorteil, daß die Legierungen von Anfang an eine verhältnismäßig hohe elektrische Leitfähigkeit besitzen und sich infolgedessen bei Widerstandsschweißungen nicht höher als unbedingt notwendig erwärmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Vergüten von Legierungen für Schweißelektroden und elektrische Kontakte, die neben Kupfer als Hauptbestandteil mindestens eines der Elemente Beryllium, Zirkon, Cadmitun, Silber, Thorium, Cerium. Kobalt, Chrom. Aluminium, Zinn, Zink, Silicium und daneben gegebenenfalls Mangan, -Nickel oder Eisen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungen auf diejenige Härte übervergütet werden, die sie nach i o ooo bis 2o ooo, vorzugsweise 15 000 Schweißungen oder Kontakten annehmen und dadurch den Höchstwert der Leitfähigkeit haben.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungen auf eine Härte von iio bis i3o Brinell übervergütet sind.
3. Verwendung von Legierungen. die neben Kupfer als Hauptbestandteil mindestens eines der Elemente Beryllium, Zirkon, Cadmium, Silber, Thoritun, Cerium, Kobalt, Chrom, Aluminium. Zinn, Zink.und daneben gegebenenfalls Mangan. -Nickel oder Eisen enthalten, in auf i i o bis 13o Brinell übervergütetem Zustand für Schweißelektroden oder elektrische Kontakte.