JPH036211B2 - - Google Patents
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- JPH036211B2 JPH036211B2 JP56110497A JP11049781A JPH036211B2 JP H036211 B2 JPH036211 B2 JP H036211B2 JP 56110497 A JP56110497 A JP 56110497A JP 11049781 A JP11049781 A JP 11049781A JP H036211 B2 JPH036211 B2 JP H036211B2
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Landscapes
- Manufacture Of Switches (AREA)
- Contacts (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明は電流を通電開閉する機器に使用する電
気接点材料に関するものである。 また特にAg−WC系合金の特性向上を目的と
したものである。Ag−WC系合金は従来その優
れた耐アーク性、耐溶着性のため気中しや断器、
開閉器等の機器の接点として広く使用されてい
る。 然るに最近、ノーヒユーズブレーカーを始めと
する気中しや断器や開閉器等の機器は小型、高性
能化のすう勢にあり、これに伴なつて接点材料へ
の負荷が厳しくなり、接点性能の向上が強く要請
されている。又機器の小型化により接点寸法の小
型化、接触圧力の低下の傾向にあり、これによつ
て電流しや断時に生ずる消耗、飛散が増大し接点
の溶着や機器の絶縁劣化、更に定格電流開閉時に
温度上昇が起り易いと云つた問題が生じている。 このような特性改善の要望に答えるものの一つ
としてAg−WC合金にグラフアイト（Gr）を添
加した接点が開発された。この接点は開閉時発生
したアーク熱でGrが還元ガスとなりWCの酸化を
防止して温度上昇を抑え、且つGrの潤滑性によ
り耐溶着性を高める効果がある。しかしながら、
Grの添加によつて逆に消耗、絶縁特性が低下す
る欠点があつた。このため小型高性能のしや断器
や開閉器では可動接点にはAg−WC接点、固定
接点にはAg−WC−Gr接点という組合せで使用
せざるを得なかつた。しかし、可動部と固定部で
材質を変えて組合せることは部品管理が極めて面
倒なことである。更にこのような組合せによる使
用法でも最近の小型高性能の機器では接触圧力が
小さく、開閉時に発生するアーク熱によつて異常
な温度上昇、消耗、絶縁劣化、溶着が多発し更に
接点性能の改善が要望されている。 本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり
耐溶着性、耐消耗性、耐絶縁性を併せて具備し、
且つ温度上昇が低い実用性に優れた接点合金を提
供するものである。更に本発明合金は高価な銀量
を可成り少なくしても接点として使用可能な安価
な接点合金を提供するものである。 本発明による合金は、鉄族金属と銀に４Ａ，５
Ａ，６Ａ族金属の炭化物、４Ａ，５Ａ，６Ａ族の
金属、マンガン更にグラフアイトを分散含有せし
め、且つ鉄族金属中に一部若しくは全ての炭化物
を固溶せしめたことを特徴とする電気接点材料で
ある。 発明者等は先に銀に鉄族金属と各種炭化物を添
加した合金の検討を種々行なつた結果、該鉄族金
属中に炭化物の一部又は全部が固溶した合金が電
流の開閉時に発生するアーク熱での消耗、飛散が
極端に少なく機器の絶縁劣化や溶着の少ない効果
を示すことを見出した。 鉄族金属や炭化物は耐酸化性が悪く開閉時に発
生するアーク熱によつて酸化し、接触抵抗を増大
させ機器の温度上昇が高くなる欠点がある。この
ため鉄族金属や炭化物の酸化防止として還元性に
優れたGrを上記接点合金に添加せしめると、Gr
は電気開閉時の熱で分解して還元ガスを発生し鉄
族金属や炭化物を酸化から防止して接触抵抗を小
さく抑え、機器の温度上昇を低下せしめると共に
Grの潤滑性により耐溶着性を高めることが判つ
た。 即ち、銀中に、高温度での機器強度や結合強度
の優れた鉄族金属に炭化物を固溶せしめて耐消耗
性や耐溶着性を向上し、更に還元性と潤滑性の優
れたGrを添加することにより、従来のAg−WC
系やAg−WC−Gr系接点では期待出来なかつた
高性能の耐溶着性、耐消耗性、耐絶縁性、温度上
昇特性を共に具備した合金を得ることが出来た。 本発明者等は、その後更に研究を進めた結果、
この系に更に４Ａ，５Ａ，６Ａ族の金属、マンガ
ンを加えると、銀の融点以上の温度で焼結中にこ
れら金属がGr粒子と反応し、Gr粒子の表面に炭
化物が形成し、このためAgとGr界面の濡れ性が
大幅に向上し、焼結性が改善されると共に、接点
性能、中でも耐消耗、耐絶縁特性が更に向上する
ことが判明し本発明に到つた。 鉄族金属はFe，Co，Niであり、10〜50重量％
が適当である。10重量％以下では鉄族金属が銀中
に分散し、炭化物の固溶が起きず耐消耗性が向上
しない。又、50重量％以上ではGrを添加しても
接触抵抗が低下せず温度上昇特性の向上効果がな
い。 炭化物としてはＷ，Mo，Ta，Nb，Ti，Cr等
の４Ａ，５Ａ，６Ａ族の炭化物が効果があり、そ
の量としては５〜50重量％が好ましく、特に20〜
50重量％が特性が良い、炭化物が５重量％以下で
はAg中の炭化物量が少な過ぎて耐溶着性が不充
分であり、50重量％以上ではGrを添加しても接
触抵抗が低下せず温度上昇特性の向上が認められ
ない。 金属としては、４Ａ，５Ａ，６Ａ族の金属、マ
ンガンが効果があり、その量としては0.1〜５重
量％が好ましく、特に0.5〜２重量％が特性が良
い。 0.1重量％以下ではGrとの反応量が少なく耐消耗
性の改善効果が少なく、５重量％以上ではGrと
の未反応金属が残留し、この金属が開閉中に酸化
し、接触抵抗が上つて、温度上昇特性が逆に低下
するためである。 次にGrの有効範囲は１〜11重量％であり好ま
しくは３〜７重量％である。 １重量％以下では鉄族金属や炭化物が上記範囲
内であつても温度上昇特性の向上が認められず、
又11重量％以上では合金製造が困難であり実用性
がない。 次に実施例によつて本発明による接点合金の特
徴を具体的に説明する。 〔実施例〕 実施例 １ 第１表、第２表、第３表及び第４表に示した割
合で各粉末を配合し、混合後成型体を作り、該成
型体を水素雰囲気中で1100℃の温度で焼結した。
この焼結体を再加圧して気孔率が殆んど零の合金
を作製した。合金中第４表のものは比較材として
の従来の合金である。
気接点材料に関するものである。 また特にAg−WC系合金の特性向上を目的と
したものである。Ag−WC系合金は従来その優
れた耐アーク性、耐溶着性のため気中しや断器、
開閉器等の機器の接点として広く使用されてい
る。 然るに最近、ノーヒユーズブレーカーを始めと
する気中しや断器や開閉器等の機器は小型、高性
能化のすう勢にあり、これに伴なつて接点材料へ
の負荷が厳しくなり、接点性能の向上が強く要請
されている。又機器の小型化により接点寸法の小
型化、接触圧力の低下の傾向にあり、これによつ
て電流しや断時に生ずる消耗、飛散が増大し接点
の溶着や機器の絶縁劣化、更に定格電流開閉時に
温度上昇が起り易いと云つた問題が生じている。 このような特性改善の要望に答えるものの一つ
としてAg−WC合金にグラフアイト（Gr）を添
加した接点が開発された。この接点は開閉時発生
したアーク熱でGrが還元ガスとなりWCの酸化を
防止して温度上昇を抑え、且つGrの潤滑性によ
り耐溶着性を高める効果がある。しかしながら、
Grの添加によつて逆に消耗、絶縁特性が低下す
る欠点があつた。このため小型高性能のしや断器
や開閉器では可動接点にはAg−WC接点、固定
接点にはAg−WC−Gr接点という組合せで使用
せざるを得なかつた。しかし、可動部と固定部で
材質を変えて組合せることは部品管理が極めて面
倒なことである。更にこのような組合せによる使
用法でも最近の小型高性能の機器では接触圧力が
小さく、開閉時に発生するアーク熱によつて異常
な温度上昇、消耗、絶縁劣化、溶着が多発し更に
接点性能の改善が要望されている。 本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり
耐溶着性、耐消耗性、耐絶縁性を併せて具備し、
且つ温度上昇が低い実用性に優れた接点合金を提
供するものである。更に本発明合金は高価な銀量
を可成り少なくしても接点として使用可能な安価
な接点合金を提供するものである。 本発明による合金は、鉄族金属と銀に４Ａ，５
Ａ，６Ａ族金属の炭化物、４Ａ，５Ａ，６Ａ族の
金属、マンガン更にグラフアイトを分散含有せし
め、且つ鉄族金属中に一部若しくは全ての炭化物
を固溶せしめたことを特徴とする電気接点材料で
ある。 発明者等は先に銀に鉄族金属と各種炭化物を添
加した合金の検討を種々行なつた結果、該鉄族金
属中に炭化物の一部又は全部が固溶した合金が電
流の開閉時に発生するアーク熱での消耗、飛散が
極端に少なく機器の絶縁劣化や溶着の少ない効果
を示すことを見出した。 鉄族金属や炭化物は耐酸化性が悪く開閉時に発
生するアーク熱によつて酸化し、接触抵抗を増大
させ機器の温度上昇が高くなる欠点がある。この
ため鉄族金属や炭化物の酸化防止として還元性に
優れたGrを上記接点合金に添加せしめると、Gr
は電気開閉時の熱で分解して還元ガスを発生し鉄
族金属や炭化物を酸化から防止して接触抵抗を小
さく抑え、機器の温度上昇を低下せしめると共に
Grの潤滑性により耐溶着性を高めることが判つ
た。 即ち、銀中に、高温度での機器強度や結合強度
の優れた鉄族金属に炭化物を固溶せしめて耐消耗
性や耐溶着性を向上し、更に還元性と潤滑性の優
れたGrを添加することにより、従来のAg−WC
系やAg−WC−Gr系接点では期待出来なかつた
高性能の耐溶着性、耐消耗性、耐絶縁性、温度上
昇特性を共に具備した合金を得ることが出来た。 本発明者等は、その後更に研究を進めた結果、
この系に更に４Ａ，５Ａ，６Ａ族の金属、マンガ
ンを加えると、銀の融点以上の温度で焼結中にこ
れら金属がGr粒子と反応し、Gr粒子の表面に炭
化物が形成し、このためAgとGr界面の濡れ性が
大幅に向上し、焼結性が改善されると共に、接点
性能、中でも耐消耗、耐絶縁特性が更に向上する
ことが判明し本発明に到つた。 鉄族金属はFe，Co，Niであり、10〜50重量％
が適当である。10重量％以下では鉄族金属が銀中
に分散し、炭化物の固溶が起きず耐消耗性が向上
しない。又、50重量％以上ではGrを添加しても
接触抵抗が低下せず温度上昇特性の向上効果がな
い。 炭化物としてはＷ，Mo，Ta，Nb，Ti，Cr等
の４Ａ，５Ａ，６Ａ族の炭化物が効果があり、そ
の量としては５〜50重量％が好ましく、特に20〜
50重量％が特性が良い、炭化物が５重量％以下で
はAg中の炭化物量が少な過ぎて耐溶着性が不充
分であり、50重量％以上ではGrを添加しても接
触抵抗が低下せず温度上昇特性の向上が認められ
ない。 金属としては、４Ａ，５Ａ，６Ａ族の金属、マ
ンガンが効果があり、その量としては0.1〜５重
量％が好ましく、特に0.5〜２重量％が特性が良
い。 0.1重量％以下ではGrとの反応量が少なく耐消耗
性の改善効果が少なく、５重量％以上ではGrと
の未反応金属が残留し、この金属が開閉中に酸化
し、接触抵抗が上つて、温度上昇特性が逆に低下
するためである。 次にGrの有効範囲は１〜11重量％であり好ま
しくは３〜７重量％である。 １重量％以下では鉄族金属や炭化物が上記範囲
内であつても温度上昇特性の向上が認められず、
又11重量％以上では合金製造が困難であり実用性
がない。 次に実施例によつて本発明による接点合金の特
徴を具体的に説明する。 〔実施例〕 実施例 １ 第１表、第２表、第３表及び第４表に示した割
合で各粉末を配合し、混合後成型体を作り、該成
型体を水素雰囲気中で1100℃の温度で焼結した。
この焼結体を再加圧して気孔率が殆んど零の合金
を作製した。合金中第４表のものは比較材として
の従来の合金である。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
第１図は本発明による合金の一実施例（A4）
の1000倍拡大のＸ線マイクロアナライザーの分析
写真である。第１図で中央の線が測定線であり、
その上がGrチヤート線下がCrのチヤート線であ
る。 図で判るように本発明合金は焼結過程中にCr
がGr粒子と反応しGr粒子の表面に炭化物を形成
し、このためAgとGr界面の濡れ性が大幅に向上
するため耐消耗、耐絶縁特性が更に向上すると考
えられる。 上述のようにして作成した合金について
ASTM試験機により通電特性と消耗特性の評価
を行なつた。条件としては、AC100V、50A、
pf1.0、接触圧力200gr、開離力200gr、接点形状
５×５×1.5tmmとし、２万回の開閉を行なつた。
２万回開閉での電圧のバラツキ幅と消耗量の結果
を第５表に示す。
の1000倍拡大のＸ線マイクロアナライザーの分析
写真である。第１図で中央の線が測定線であり、
その上がGrチヤート線下がCrのチヤート線であ
る。 図で判るように本発明合金は焼結過程中にCr
がGr粒子と反応しGr粒子の表面に炭化物を形成
し、このためAgとGr界面の濡れ性が大幅に向上
するため耐消耗、耐絶縁特性が更に向上すると考
えられる。 上述のようにして作成した合金について
ASTM試験機により通電特性と消耗特性の評価
を行なつた。条件としては、AC100V、50A、
pf1.0、接触圧力200gr、開離力200gr、接点形状
５×５×1.5tmmとし、２万回の開閉を行なつた。
２万回開閉での電圧のバラツキ幅と消耗量の結果
を第５表に示す。
【表】
【表】
実施例 ２
実施例１で作成した合金、Ａ４，Ｂ３，Ｃ３及
び比較材Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の合金から可動
接点４×７×２mmの寸法に、固定接点８×８×２
mmの寸法に切削加工したのち台金に抵抗ろう付け
で接合せしめ、これを50A定格の配線用しや断器
に組込み下記に示す試験条件にて接点性能評価を
した結果、第６票を得た。 試験条件： 過負荷試験：AC220V、200Apf 50回 耐久試験：AC220V、 50Apf 54回 温度上昇試験：AC220V、50A 2H 短絡試験：AC220V、7.5KA pf0.5 1PO−CO、2PO−CO
び比較材Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の合金から可動
接点４×７×２mmの寸法に、固定接点８×８×２
mmの寸法に切削加工したのち台金に抵抗ろう付け
で接合せしめ、これを50A定格の配線用しや断器
に組込み下記に示す試験条件にて接点性能評価を
した結果、第６票を得た。 試験条件： 過負荷試験：AC220V、200Apf 50回 耐久試験：AC220V、 50Apf 54回 温度上昇試験：AC220V、50A 2H 短絡試験：AC220V、7.5KA pf0.5 1PO−CO、2PO−CO
【表】
第６表で示すように本発明合金は消耗量が少な
く温度上昇が低く、絶縁耐圧も高く高性能の接点
特性を有していることが判る。 本発明合金は上述の通り接点性能が優れている
のみでなく、鉄族金属、炭化物を多量に含有して
おり高価な銀量を大幅に節減できるので工業的価
値の高いものである。
く温度上昇が低く、絶縁耐圧も高く高性能の接点
特性を有していることが判る。 本発明合金は上述の通り接点性能が優れている
のみでなく、鉄族金属、炭化物を多量に含有して
おり高価な銀量を大幅に節減できるので工業的価
値の高いものである。
第１図は本発明の一実施例合金の1000倍Ｘ線マ
イクロアナライザー写真である。
イクロアナライザー写真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 元素周期律表の４Ａ，５Ａ，６Ａ族金属の炭
化物が５〜50重量％、４Ａ，５Ａ，６Ａ族の金
属、マンガンが0.1〜５重量％、グラフアイト１
〜11重量％、鉄族金属10〜50重量％、残部銀の焼
結材からなることを特徴とする電気接点材料。 ２ 炭化物がタングステン、モリブデン、タンタ
ル、ニオブ、チタン、クロムのうち少なくとも１
種の炭化物であることを特徴とする特許請求の範
囲１項記載の電気接点材料。 ３ ４Ａ，５Ａ，６Ａ族の金属がタングステン、
モリブデン、タンタル、ニオブ、チタン、クロ
ム、バナジウムのうち少なくとも１種の金属であ
ることを特徴とする特許請求の範囲１項記載の電
気接点材料。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56110497A JPS5811754A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 電気接点材料 |
| DE19823213265 DE3213265A1 (de) | 1981-04-10 | 1982-04-08 | Elektrisches kontaktmaterial |
| FR8206295A FR2503926B1 (fr) | 1981-04-10 | 1982-04-09 | Materiaux de contact electrique |
| US06/367,603 US4457780A (en) | 1981-04-10 | 1982-04-12 | Electric contact materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56110497A JPS5811754A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 電気接点材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5811754A JPS5811754A (ja) | 1983-01-22 |
| JPH036211B2 true JPH036211B2 (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=14537251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56110497A Granted JPS5811754A (ja) | 1981-04-10 | 1981-07-15 | 電気接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5811754A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0791612B2 (ja) * | 1985-09-30 | 1995-10-04 | 株式会社東芝 | 真空しや断器接点用焼結合金 |
| WO2011162106A1 (ja) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材 |
| CN102947475B (zh) | 2010-06-22 | 2015-09-02 | 联合材料公司 | 电触点材料 |
| CN103108968A (zh) | 2010-09-21 | 2013-05-15 | 联合材料公司 | 电触点材料 |
| JP6343447B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2018-06-13 | 株式会社徳力本店 | 電気接点材料およびその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52127415A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Electric contact material |
| JPS52147768A (en) * | 1976-06-03 | 1977-12-08 | Sumitomo Electric Industries | Electric contact material |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP56110497A patent/JPS5811754A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52127415A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Electric contact material |
| JPS52147768A (en) * | 1976-06-03 | 1977-12-08 | Sumitomo Electric Industries | Electric contact material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5811754A (ja) | 1983-01-22 |
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