JP5567395B2 - 銀−酸化物系電気接点材料 - Google Patents
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Description
現在、Inを含有する接点材料が広く使用されているが、Inの資源としての希少性による供給不安やコストの問題から、近年、Inを含有しない接点材料が求められている。
近年、上述したように、In含有接点材料に代替可能な優れた耐溶着性、耐消耗性および接触抵抗安定性を有するInフリーの車載用または交流リレー用の銀−酸化物系電気接点材料が求められている。しかしながら、上記特許文献1に記載の電気接点材料では、内部酸化処理により形成された酸化物の分散粒子が極めて微細であることから、必要以上に高硬度になると共に脆化して材料の加工性が悪く、また接触抵抗の安定性についても、さらなる向上が求められている。
Sn成分は、内部酸化処理によって熱的に安定なSn系酸化物(例えばSnO2)分散相を形成し、接点の開離性、耐溶着性及び耐消耗性を向上させる作用がある。なお、このSnの含有割合が5.0%未満では、析出するSn系酸化物の割合が十分でないために所望の接点耐久性能を得ることができず、一方、15%を超えると接触抵抗増大の問題が生じると共に加工性が著しく低下し、伸線加工やヘッダ加工等の形状付与が困難になる。
すなわち、この銀−酸化物系電気接点材料では、添加金属として、さらに重量%で、Ni:0.05〜0.5%を含有しているので、Cu酸化物の凝集を抑えて酸化物の分散性を改善することができる。
すなわち、本発明に係る銀−酸化物系電気接点材料によれば、添加金属として重量%で、Sn:5〜15%、Te:0.05〜1.5%、Cu:0.05〜1%未満を含有し、残りがAgと不可避不純物とからなる組成を有するAg合金を、内部酸化処理した後に750〜960℃で高温熱処理してなるので、粗粒Sn酸化物、および粗粒Te−Cu酸化物複合構造体が均一に分散した組織を有し、耐溶着性、耐消耗性、接触抵抗安定性および加工性に優れている。
したがって、Inフリーでも、優れた耐溶着性、耐消耗性および接触抵抗安定性を有しながら十分な加工性を有し、車載及び交流リレー等に好適な電気接点材料を得ることができる。
本実施形態の銀−酸化物系電気接点材料は、添加金属として重量%で、
Sn:5〜15%(すなわち、5%≦Sn添加量≦15%)、
Te:0.05〜1.5%(すなわち、0.05%≦Te添加量≦1.5%)、
Cu:0.05〜1%未満(すなわち、0.05%≦Cu添加量<1%)
を含有し、残りがAgと不可避不純物とからなる組成を有するAg合金を、内部酸化処理した後に750〜960℃で高温熱処理してなるものである。
また、添加金属として、さらに重量%で、Ni:0.05〜0.5%を含有させることで、粗粒Te−Cu酸化物複合構造体の凝集を抑えて酸化物の分散性を改善することができる。
まず、高周波溶解炉により、以下の表1に示される成分組成をもったAg合金を溶製し、インゴットに鋳造した。この後、インゴットを熱間押出しにて厚さ5mmの板状に加工し、この板を熱間及び冷間圧延にて幅30mm×厚さ1.0mmの薄板とした。さらに、この薄板を長さ方向に沿って幅2mmにスライス切断し、この切断片を酸素雰囲気中、700℃、24時間保持にて内部酸化処理を施した。
電気的開閉試験としては、耐久回数(溶着発生時の回数)および接触抵抗を測定し、耐久寿命(耐溶着性)および接触抵抗安定性を評価した。また、材料物性値としてマイクロビッカース硬さ(Hv)を測定した。これらの評価結果も、表1及び表2に示す。
・モーターロック負荷
・負荷回路電圧DC14V
・底角電流25A
・接点接触力20gf
・接点開離力20gf
このように、本発明接点材料では、添加したCuと高温熱処理との相乗効果によって酸化物が成長して粗粒化することで、Inフリーで良好な加工性を維持しつつ上記接点性能を向上させることができる。
Claims (2)
- 添加金属として重量%で、
Sn:5〜15%、
Te:0.05〜1.5%、
Cu:0.05〜1%未満
を含有し、残りがAgと不可避不純物とからなる組成を有するAg合金を、内部酸化処理した後に750〜960℃で高温熱処理してなり、
Agの中に、Sn酸化物と、TeとCuとを含む酸化物とが分散した組織を有していることを特徴とする銀−酸化物系電気接点材料。 - 請求項1に記載の銀−酸化物系電気接点材料において、
前記添加金属として、さらに重量%で、
Ni:0.05〜0.5%を含有していることを特徴とする銀−酸化物系電気接点材料。
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