DEP0047153DA

DEP0047153DA - Contact alloy

Info

Publication number: DEP0047153DA
Authority: DE
Inventors: Günther Dr.-Ing. Ritzau
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Publication date: 1950-12-07

Description

Es ist bekannt, für elektrische Kontakte Körper zu verwenden, die aus Wolframkarbid hergestellt sind. Derartige Kontakte weisen wesentliche Vorteile auf, die auf die Warmfestigkeit des Wolframkarbides zurückzuführen sind. Sie haben ferner die Eigenschaft, sowohl in der Wärme als auch in der Kälte eine grosse Härte aufzuweisen, und vor allem sind sie infolge einer grossen Kohäsionsfestigkeit sehr beständig gegen das Zerstäuben unter dem Einfluss des elektrischen Schaltfunkens. Trotz dieser Vorzüge weisen Kontaktkörper aus Wolframkarbid den Nachteil geringer Oxydationsbeständigkeit auf; ihre Verwendung ist daher im wesentlichen beschränkt auf Vakuumschalter, da nur in diesen der hohen Oxydationsneigung des Werkstoffes begegnet werden kann.It is known to use bodies made of tungsten carbide for electrical contacts. Such contacts have significant advantages that can be attributed to the high temperature strength of tungsten carbide. They also have the property of being very hard both in hot and cold conditions, and above all, due to their high cohesive strength, they are very resistant to atomization under the influence of electrical switching sparks. Despite these advantages, contact bodies made of tungsten carbide have the disadvantage of poor resistance to oxidation; Their use is therefore essentially limited to vacuum switches, since only in these the high tendency of the material to oxidize can be counteracted.

Das Ziel der Erfindung ist es, für Kontakte Legierungen zu verwenden, die unter Beibehaltung der günstigen, die Lebensdauer erheblich beeinflussenden Eigenschaften des Wolfram-Karbides die Oxydationsempfindlichkeit nicht zeigen, sodass die Kontaktkörper auch für die Verwendung in Schaltern geeignet sind, die nicht im Vakuum arbeiten.The aim of the invention is to use alloys for contacts which, while maintaining the favorable properties of tungsten carbide, which have a significant impact on service life, do not show sensitivity to oxidation, so that the contact bodies are also suitable for use in switches that do not work in a vacuum .

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Zusatz von Aluminiumoxyd. Da festgestellt ist, dass die Erhöhung der Oxydationsbeständigkeit durch Aluminiumoxyd nicht nur bei Wolframkarbid auftritt, sondern auch bei Karbiden anderer hochschmelzender Metalle wie Wolfram, Molybdän, Tantal, Niob und Titan, und ferner nicht nur bei den Karbiden dieser Metalle, sondern auch bei den Boriden und Nitriden, erstreckt sich die Erfindung auf die Anweisung, die Kontaktlegierung aus Karbiden, Boriden oder Nitriden hochschmelzender Metalle wie Wolfram, Molybdän, Tantal, Niob oder Titan als Basis herzustellen und ihnen Aluminiumoxyd zuzusetzen. Es ist ferner möglich, auch mehrere der erwähnten Grundkörper gleichzeitig der Basis einzuverleiben.According to the invention, this object is achieved by adding aluminum oxide. Since it has been established that the increase in resistance to oxidation by aluminum oxide occurs not only with tungsten carbide, but also with carbides of other refractory metals such as tungsten, molybdenum, tantalum, niobium and titanium, and also not only with the carbides of these metals, but also with the borides and nitrides, the invention extends to the instruction to produce the contact alloy from carbides, borides or nitrides of refractory metals such as tungsten, molybdenum, tantalum, niobium or titanium as the base and to add aluminum oxide to them. It is also possible to incorporate several of the aforementioned basic bodies into the base at the same time.

Als besonders zweckmässig hat sich eine Kontaktlegierung mit 0,1 bis 5% Aluminiumoxyd, Rest Wolframkarbid erwiesen. Diese Legierung vereinigt in hervorragendem Masse mit der Warmfestigkeit, Warm- und Kalthärte sowie der grossen Kohäsionsfestigkeit die Eigenschaft erheblicher Oxydationsbeständigkeit.A contact alloy with 0.1 to 5% aluminum oxide, the remainder tungsten carbide, has proven to be particularly useful. This alloy combines the properties of considerable resistance to oxidation with its high-temperature strength, hot and cold hardness and high cohesive strength.

Die Dichte und die Oxydationsbeständigkeit der Kontaktkörper auf der Karbid-, Borid- bzw. Nitridbasis mit einem Zusatz von Aluminiumoxyd können durch Zusätze von Wolfram, Kupfer, Nickel und Kobalt einzeln oder zu mehreren gesteigert werden. Die Gesamtmenge dieser Hilfsmetalle sollte im allgemeinen 10% nicht übersteigen. Auch die als besonderes Beispiel erwähnte Legierung auf der Basis Wolframkarbid kann die erwähnten Zusätze in den angegebenen Mengen enthalten.The density and oxidation resistance of the contact bodies based on carbide, boride or nitride with the addition of aluminum oxide can be increased individually or in groups by adding tungsten, copper, nickel and cobalt. The total amount of these auxiliary metals should generally not exceed 10%. The tungsten carbide-based alloy mentioned as a special example can also contain the stated additives in the stated amounts.

Die Herstellung der Kontaktlegierung gemäss der Erfindung erfolgt vorzugsweise auf dem Wege des Sinters, und zwar sind sämtliche üblichen Sintermethoden anwendbar, und es kann von Vorteil sein, das sogenannte Drucksintern anzuwenden. In jedem Falle kann das Sintern mit oder ohne Anwendung eines Schutzgases oder auch im Vakuum erfolgen. Ausgegangen wird, wie auch sonst beim Sintern üblich, von gepulverten Ausgangsstoffen, also beispielsweise gepulvertem Wolframkarbid bzw. gepulvertem Aluminiumoxyd (Al(sub)2O(sub)3).The contact alloy according to the invention is preferably produced by sintering, and all conventional sintering methods can be used, and it can be advantageous to use what is known as pressure sintering. In any case, the sintering can take place with or without the use of a protective gas or else in a vacuum. As is customary in sintering, the starting point is powdered starting materials, for example powdered tungsten carbide or powdered aluminum oxide (Al (sub) 2O (sub) 3).

Zur Erhöhung der Oxydationsbeständigkeit kann es ferner zweckmässig sein, die fertigen Kontaktkörper mit einer Platinsalzlösung zu tränken oder zu streichen. Das Platin bildet auf der Oberfläche einen Schutzfilm, der die Neigung der Körper, zu oxydieren, noch weiter herabsetzt. Als Salzlösung für das Tränken oder Streichen hat sich insbesondere Platinchlorid bewährt.To increase the resistance to oxidation, it can also be useful to soak or paint the finished contact bodies with a platinum salt solution. The platinum forms a protective film on the surface, which further reduces the tendency of the body to oxidize. Platinum chloride in particular has proven itself as a salt solution for soaking or painting.

Claims

1. Contact alloy, characterized in that it consists of a carbide, boride or nitride of a refractory metal such as tungsten, molybdenum, tantalum, niobium or titanium, or several such compounds as a base and an additive of aluminum oxide.

2. Contact alloy according to claim 1, characterized by the following composition:

0.1 to 5% aluminum oxide

Remainder tungsten carbide.

3. Contact alloy according to claim 1 or 2, characterized by additional contents of one or more of the elements tungsten, copper, nickel and cobalt in a total amount of up to 10%.

4. Contact alloy according to claim 1 to 3, characterized in that they are produced by sintering, optionally with the application of pressure.

5. A method for treating the contact body produced from alloys according to claims 1 to 4, characterized in that they are impregnated or painted with a platinum solution, in particular platinum chloride solution.