Kontaktlegierung für Geräte der Fernmeldetechnik Bekanntlich sind
die Betriebsbedingungen für Schaltkontakte in der Starkstromtechnik einerseits und
in. der Fernmeldetechnik und ihren Hilfsgeräten andererseits sehr unterschiedlich.
Insbesondere treten an den Kontakten in der Fernmeldetechnik im :allgemeinen Lichtbögen
und stärkere Funken. nicht auf. Bei den gegenüber der Starkstromtechnik kleineren
Strömen und Spannungen muß der elektrische Kontaktwiderstand klein, namentlich auch
bei den meist kleineren Kontaktdrücken sein. ,Da in vielen Fällen die Betätigungshäufigkeit
um mehrere Größenordnungen größer ist als in der Starkstromtechnik, so spielen,
insbesondere infolge der viel kleineren Kontaktabmessungen und Kontaktabstände die
Abnutzung und die Werkstoffwanderung eine viel größere Rolle, insbesondere auch
deswegen, weil die Kontakte aus Selbstreinigungsgründ.en oft als Reitbkon.takte
arbeiten. Es werden daher an die Festigkeit gegen Reibungsaibnutzung sehr große
Anforderungen gestellt.Contact alloy for telecommunications equipment is known
the operating conditions for switching contacts in heavy current engineering on the one hand and
in telecommunications technology and its auxiliary equipment, on the other hand, very differently.
In particular, in telecommunications technology, contacts generally occur: arcs in general
and stronger sparks. not on. The smaller ones compared to heavy current technology
For currents and voltages, the electrical contact resistance must be small, especially as well
be at the mostly lower contact pressures. , As in many cases the frequency of operation
is several orders of magnitude larger than in power engineering, so play,
especially as a result of the much smaller contact dimensions and contact spacings
Wear and tear and material migration play a much bigger role, in particular
Because the contacts are often used as riding contacts for self-cleaning reasons
work. The resistance to frictional wear is therefore very high
Requirements.
Die aufgezählten Bedingungen werden nun selbst von den in vielen Fällen
;bewährten Edelmetalllegierungen, wie der Standardlegierung 2o, nicht alle gleichzeitig
erfüllt. Dazu kommt, daß Platin und die Metalle der Platingruppe wegen ihrer Seltenheit,
wegen ihres verhältnismäßig hohen Preises und sehr hohen spezifischen Gewichtes
für die Zwecke der elektrischen Kontakte nicht angewendet werden können.The enumerated conditions now become themselves by the in many cases
; proven precious metal alloys, such as the standard alloy 2o, not all at the same time
Fulfills. In addition, platinum and the metals of the platinum group because of their rarity,
because of their relatively high price and very high specific weight
cannot be used for the purpose of electrical contacts.
Es ist zwar schon 'längst bekannt, für diese Zwecke Gold, insbesondere
aber dessen härtere Legierungen als Kontaktwerkstoffe zu verwenden. Dabei fällt
die eine ganze Anzahl' der genannten
technischen Bedingungen erfüllende
Legierung Gold-Platin aus den genannten Gründen wegen des Platingehaltes. und seiner
sehr geringen Härte aus. Die Legierung Gold-Silber hat sich für mit hoher Frequenz
betätigte Reibkontakte nicht bewährt. Von den weiteren bekanntgewordenen Goldlegierungen
mit einem Zusatz unedler Metalle nimmt die mit einem Nickelzusatz von 3 bis ioo%
eine besondere Stellung ein. Diese ist nämlich die einzige bisher vorgeschlagene
Goldlegierung, beider durch den Nickelgehalt eine Kompensation der Werkstoff«-anderung
erreicht wird, weil die merkwürdige Tatsache bestellt, ,daß .die Werkstoffwanderung
von Nickel umgekehrt gerichtet ist wie die der bisher untersuchten Metalle, auch
des Goldes. Diese Legierung hat sich daher in den meisten Fällen der hohen Beanspruchung,
namentlich in der Form als Reibkontakt auch in Dauerbetrieb ganz ausgezeichnet bewährt,
so daß sie in der Fernmeldetechnik in den meisten Fällen sich als vollwertiger und
wirtschaftlicher Ersatz der Platinlegierungen bewährt :hat. Es kommen aber -doch
auch in der Fernmeldetechnik vielfach Dauerbelastungen und Beanspruchungen mit sehr
hoher Schalthäufigkeit vor, wobei diese binäre Gold-Nickel-Legierung nicht zulässige
Abreiberschein.ungen zeigt, so daß die Betriebssicherheit und Lebensdauer der Kontakte
nicht ausreichen. Das kommt daher, weil Rekristall,isationstemperaturen der bekannten
binären Goldlegierungen, die für die <«Tarmfestigleit maßgehend ist, von etwa
40o° erreicht werden. Derartige Temperaturen treten :aber anscheinend auch bei den
Beanspruchungen in Fernmeldegeräten durch Strom- und Reibungsbeanspruchung an den
kleinen Oberflächenteilchen, die den eigentlichen Kontakt und die Trennung bewirken,
auf, so daß sie daim durch Abrieb aus der Oberfläche herausgerissen werden. Diese
Erscheinung hat mit Kontaktabbrand nichts zu tun, wie er bei Starkstrombelastungen-
mit Lichtbogen und stärkerer Funkenbildung und großer Stromwärme entsteht, und auch
nichts mit Korrosionserscheinungen-, die auftreten, wenn derartige Kontaktstücke
durch die höhere Belastung bei Starkstrom Temperaturen von 400' und mehr annehmen.It has long been known to use gold, in particular, for these purposes
but to use its harder alloys as contact materials. It falls
the whole number of these
fulfilling technical conditions
Gold-platinum alloy for the reasons mentioned because of the platinum content. and his
very low hardness. The gold-silver alloy has been used with high frequency
actuated friction contacts not proven. Of the other gold alloys that have become known
with an addition of base metals, that with a nickel addition of 3 to 100%
a special position. This is the only one proposed so far
Gold alloy, both of which compensate for the change in material due to the nickel content
is achieved because the strange fact ordered that .the migration of materials
of nickel is reversed as that of the metals examined so far, too
of gold. This alloy has therefore in most cases of high stress,
especially in the form of frictional contact, it has also proven itself to be excellent in continuous operation,
so that in telecommunications technology they in most cases turn out to be full-fledged and
economical replacement of platinum alloys proven: has. But there will be
in telecommunications technology, too, there are often constant loads and stresses with very high levels of stress
high switching frequency, although this binary gold-nickel alloy is not permitted
Abreiberschein.ungen shows, so that the operational safety and service life of the contacts
not suffice. This is because the recrystallization temperatures are the known
binary gold alloys, which is essential for the <«Tarmfestigleit, of about
40o ° can be reached. Such temperatures occur: but apparently also at the
Stresses in telecommunications equipment due to current and frictional stress on the
small surface particles that cause the actual contact and separation,
so that they are torn out of the surface by abrasion. These
Appearance has nothing to do with contact erosion, as it occurs with heavy current loads-
with arcing and stronger sparking and great electrical heat arises, and also
nothing to do with the signs of corrosion that occur when such contact pieces
Accept temperatures of 400 'and more due to the higher load with high current.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil, indem statt der erwähnten
Kontaktlegierung Gold-Nickel mit einem Gehalt von 3 bis ioo/o Nickel, die an sich
den Fortschritt der Wanderungskompensation zeigt. eine solche verwendet wird, die
ebenfalls einen Gehalt von 3 bis ioe/a Nickel hat, und die ebenfalls die Wanderungskompensation
zeigt, die aber einen weiteren Bestandteil enthält, der «--der aller Erwartungen
die Rekristallisationstemperatur auf etwa 700 bis 750° hebt. Als solcher Zusatz
hat sich ein Gehalt von 0,5 bis 4% Kupfer als brauchbar erwiesen. Eine solche Legierung,
die sich schon seit längerem im Dauerversuch ausgezeichnet bewährt hat und nunmehr
als vollgültiger Ersatz der :Platinlegierungen für alle Kontakte der Fernmeldetechnik
anzusehen ist, hat z. B. die folgende Zusammensetzung: 921/o Gold, 61/e Nickel,
21/o Kupfer.The invention avoids this disadvantage by instead of the mentioned
Contact alloy gold-nickel with a content of 3 to ioo / o nickel, which in itself
shows the progress of migration compensation. one such is used, the
also has a content of 3 to 10 o / a nickel, and this also has the migration compensation
shows, but which contains a further component, the «- the one of all expectations
the recrystallization temperature raises to about 700 to 750 °. As such an addition
a content of 0.5 to 4% copper has proven to be useful. Such an alloy
which has proven itself excellently for a long time in endurance tests and now
as a full replacement for: platinum alloys for all contacts in telecommunications technology
is to be seen, has z. B. the following composition: 921 / o gold, 61 / e nickel,
21 / o copper.
Es sind außer den Gold-Nickel-Legierungen auch binäre Legierungen
.des Goldes mit Kupfer oder Chrom oder auch Eisen und andere untersucht worden,
wobei die Korrosionsbeständigkeit, wie sie bei Starkstromkontakten mit Lichtbogenbildung
beachtet «-erden muß, nicht .als hinreichend festgestellt wurde. Bei diesen Legierungen-
liegt das Maximum der erreichbaren Rekristallisationstemperatur höchstens !bei 500°.In addition to gold-nickel alloys, there are also binary alloys
. of gold with copper or chromium or iron and others have been examined,
being the corrosion resistance, as it is with heavy current contacts with arcing
must be observed "- must be grounded, not as has been sufficiently established. With these alloys-
the maximum achievable recrystallization temperature is 500 °.
O'bwo'hl nun die aufgezählten Metalle als Zusätze zum Gold die Erhöhung
,der Rekristallisationstemperatur über 500° nicht ergeben, erhält man wider Erwarten
bei der binären: Gold-Nickel-Legierung mit dem Zusatz mindestens eines Metalls gemäß
der Erfindung die außerordentlich hohen Rekristallisationstemperaturen von
700 bis 750°; das ist wohl darauf zurückzuführen, daß das Zusatzmetall, z.
B. Kupfer; in Metallen eine große Diffusionsträgheit zeigt, die besonders bei Anwesenheit
mehrerer Legierungskomponenten hemmend :auf die Elementarvorgänge der Rekristallis.ation
einwirkt. Es hat sich ergeben, daß die tenäre Legierung nach der Erfindung an Stelle
eines Gehal'@tes von Kupfer in der ,gleichen Weise ein Gehalt von o,5 bis 4% eines
der Metalle Kobalt, Eisen, Chrom oder Mangan enthalten kann. Es kann auch der -Gesamtgehalt
von o,5 bis 40I0 aus mehreren der genannten Metalle bestehen.O'bwo'hl the metals listed as additives to gold do not result in the increase in the recrystallization temperature above 500 °, contrary to expectations, the extremely high recrystallization temperatures are obtained with the binary: gold-nickel alloy with the addition of at least one metal according to the invention from 700 to 750 °; this is probably due to the fact that the additional metal, e.g. B. Copper; shows great diffusion inertia in metals, which has an inhibiting effect on the elementary processes of recrystallization, especially when several alloy components are present. It has been found that the ternary alloy according to the invention can contain, in the same way, a content of 0.5 to 4% of one of the metals cobalt, iron, chromium or manganese, instead of a content of copper. The total content of 0.5 to 4010 can also consist of several of the metals mentioned.