JPH0362777B2 - - Google Patents

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JPH0362777B2
JPH0362777B2 JP58066124A JP6612483A JPH0362777B2 JP H0362777 B2 JPH0362777 B2 JP H0362777B2 JP 58066124 A JP58066124 A JP 58066124A JP 6612483 A JP6612483 A JP 6612483A JP H0362777 B2 JPH0362777 B2 JP H0362777B2
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JP
Japan
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silver
oxide
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JP58066124A
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JPS59195530A (ja
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Yukie Myagawa
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Nidec Material Corp
Original Assignee
Higashifuji Mfg Co Ltd
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Publication of JPH0362777B2 publication Critical patent/JPH0362777B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C5/00Alloys based on noble metals
    • C22C5/06Alloys based on silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C32/00Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/001Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
    • C22C32/0015Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
    • C22C32/0021Matrix based on noble metals, Cu or alloys thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は内部酸化法によつて製造される銀−酸
化物系電気接点材料に関するものである。 内部酸化法によつて製造される銀−酸化物系電
気接点材料として銀−酸化カドミウム系接点が広
く用いられて来たが、近年カドミウムの毒性が論
議されるに伴い、Ag−SnO2−In2O3−CdO系の
接点が中負荷の開閉器を中心に使用される様にな
つて来た。しかし種々の問題点をもち完成の域に
は達していない。 Ag−SnO2−In2O3−CdO系材料はAg−Sn−In
−Cd合金を内部酸化して製造される中負荷開閉
器では、Ag−CdOより耐溶着性、耐消耗性に優
れ省銀面でも30%近く接点重量を軽減し斯界に多
大の貢献をなしているが従来のAg−SnO2
In2O3−CdO系の接点には部分的に大きな欠点が
見られる。すなわち、中負荷開閉器の用品電気試
験後の接点表面を見ると大きな亀甲状のクラツク
が入り大きな亀甲状欠落が見られる。亀甲状のク
ラツク、欠落等を調査して見ると、内部酸化の際
に発生するAg−SnO2−In2O3−CdO系特有の大
小の粒界のうち大きな巾のAgの成分の多い粒界
にアークエネルギーが流れ亀甲状クラツクの要因
となり、欠落に発展することが判明した。 そこで本発明者は、Ag−Cd−Sn−In−Ni系合
金においてCuが内部酸化の際にAg成分の多い粒
界を減少させるため極めて有効に働いていること
を発見した。そしてさらに研究を進めたところ、
Ag−Cd−Sn−In−Ni合金において、0.3ないし
0.8重量%のCu量を添加することで、欠落につな
がる亀甲状クラツク要因である巾広い粒界がなく
耐溶着性、耐消耗性等において予想外の改善がみ
られることを発見し、ここに本発明を完成したも
のである。 かくして本発明は、重量%で、Sn 3ないし9
%、In 1ないし3%、Cd0.8超〜3.0%、Ni0.05
ないし1%、Cu 0.3ないし0.8%、残部Agおよび
不可避不純物からなる合金を内部酸化させてなる
銀−酸化物系電気接点材料である。 本発明では0.3ないし0.8重量%のCuを加えるこ
とによつて、Ag−SnO2−In2O系及びAg−SnO2
−In2O3−CdO系の内部酸化単体接点の中負荷開
閉器の亀甲状クラツク、欠落等につながる粒界を
改善し、品質面における安定性をもたらし、さら
に実用上における性能向上をもたらした。 本発明における内部酸化前に銀基地中に分散し
ている酸化さるべき成分の量について、その限定
理由を示すと次の通りである。なお本明細書中で
の「%」表示については何れも重量%で示す。 Snの量は3〜9%が好ましく、3%未満では
電流しや断特性が充分でなく、9%を越えると接
触抵抗が過大となるとともに製造時の酸化処理が
困難になる。 Inの量は1〜3%が適当であつて、1%未満で
はSnの酸化を助ける効果が少なく、また中ない
し重負荷用としての耐溶着性耐アーム消耗性を強
化するためにも1%以上が好ましい。また3%を
越えるとコストアツプを招くので上限を3%とし
た。 Cdの量は0.2%未満ではAg−Cd合金並みの鋳
造性を維持するのに不充分であり、また酸化物の
微細均一分散効果による常温平均ビツカース硬
さ:100Kg/mm2以上を確保するためには0.8%以下
とすることが好ましい。このような理由で、本発
明者は先に、Cdの量を0.2〜0.8%とし、他の合金
成分は種類および量ともに本発明のものと同じ合
金について発明を完成し既に特許出願している。
しかしその後の研究により、Cdの量を0.8%以上
とすることが時として必要であり、かつ合金の所
望の特性がそれによつて実質上低下しないことを
突きとめた。すなわち、0.8%を越えてCdを添加
してもCdを増加する不利を著しくこうむること
なく100Kg/mm2以上の高硬度が得られることが判
明した。ただし、3%を越えて含有させると前述
のCdの毒性を低く抑制出来なくなる他の各酸化
物間にバラツキが生じ酸化物の微細均一分散効果
がそこなわれるようになる。したがつてCdの量
を0.8超〜3%と定めた。 Niは他の酸化物を微細に分散せしめAgマトリ
ツクスを微細にして、材料の硬さを高め、もつて
耐摩耗性を向上させる作用をもつが、その量が
0.05%未満では、常温ビツカース硬さ:100Kg/
mm2以上を確保することが困難であり、一方1%を
越えて含有させると、Ag中に酸化物を均一に分
散させることができなくなることから、その量を
0.05〜1%と定めた。 Cu量は0.3〜0.8%が好ましく、0.3%未満では
酸化時の粒界析出物の抑制効果が少なく、0.8%
を越えるとAg中のCuの固容量が多くなり、材料
の電気抵抗が過大となる。最も特性的に安定した
範囲は0.4〜0.6%である。 以下第1表に示す合金例を比較例とともに示す
実施例によつて本発明をさらに説明する。なお、
性能については、性能比較試験1および2によつ
て、本発明接点材料である実施例1〜3による材
料と従来の接点材料である比較例1〜5による材
料とを対比した。 実施例 1 本例は本発明接点材の製造例を示すものであ
る。Ag 893gとNi 2gを大気中で約1500℃で
溶解し、次に湯温度を1200℃に低下させCu 5g
を入れ、さらに温度を1000℃に低下させてから50
%Ag−50%CdのAd−Cdの母合金30g、In 20
g、Sn 50gを添加し、これを鋳造して990gの
鋳塊を得た(鋳込歩留99%)。この鋳塊の押湯部
分を約5%除去し、さらに表面を面削して巾40mm
厚さ10mmの接点素材としこの一面に約1mmの純銀
板を熱圧着してろう付用の銀層を形成した。次い
でこれらの素材を塑性加工によつて厚さ1.5及び
1.2mmの薄板とした後、プレス機によつて6mmφ
と6.2mmφの丸型の2種の接点形状に打抜き、こ
れを700℃、3気圧の酸素雰囲気中で48時間保持
して下記の銀−酸化物系接点を製作した。 可動接点 6mmφ×1.5mm厚(接触面20R付) 固定接点 6.2mmφ×1.2mm厚(接触面フラツ
ト) これら2種の接点を後記の通り検査試験した。
すなわち接点断面顕微鏡写真、常温硬さ、消耗
量、接触抵抗の変化および溶着力を検査、試験し
た。 実施例 2 本例も本発明接点材の製造例を示すものであ
る。Ag 888gとNi 2gを大気中で約1500℃で
溶解し、次に湯温度を1200℃に低下させCu 5g
を入れ、さらに湯温度を1000℃に低下させてから
50%Ag−50%CdのAd−Cdの母合金60g、In 15
g、Sn 30gを添加し、これを鋳造して990gの
鋳塊を得た(鋳込歩留99%)。これを実施例1に
示す方法で同形、同寸法の銀−酸化物系接点にし
た。そしてこれについても後記の通り実施例1と
同一の試験を行つた。 実施例 3 本例も本発明接点材の製造例を示すものであ
る。Ag 880gとNi 2gを大気中で約1500℃で
溶解し、次に湯温度を1200℃に低下させCu 5g
を入れ、さらに湯温度を1000℃に低下させてから
50%Ag−50%CdのAd−Cd母合金18g、In 25
g、Sn 70gを添加し、これを鋳造して990gの
鋳塊を得た(鋳込歩留99%)。これを実施例1に
示す方法で同形、同寸法の銀−酸化物系接点にし
た。そしてこれについても後記の通り実施例1と
同一の試験を行つた。 比較例 1 本例は従来の接点材のAg−SnO2−In2O3系接
点材の製造例を示すものである。Ag 931gとNi
2gを大気中で約1500℃で溶解し、次に湯温度を
1000℃に低下させてからIn 17g、およびSn 50
gを添加し、これを鋳造して900gの鋳塊を得た
(鋳込歩留90%)。これを実施例に示す方法で同
形・同寸法の銀−酸化物系接点にした。そしてこ
れについても後記の通り実施例1と同一の試験を
行なつた。 比較例 2 本例は従来の接点材のAg−SnO2−In2O3系接
点材の製造例を示すものである。Ag 898gとNi
2gを大気中で約1500℃で溶解し、次に湯温度を
1000℃に低下させてからIn 30g、およびSn 70
gを添加し、これを鋳造して900gの鋳塊を得た
(鋳込歩留90%)。これを実施例に示す方法で同
形・同寸法の銀−酸化物系接点にした。そしてこ
れについても後記の通り実施例1と同一の試験を
行なつた。 比較例 3 本例も従来の接点材のAg−SnO2−In2O3系接
点材の製造例を示すものである。Ag 898gとNi
2gを大気中で約1500℃で溶解し、次に湯温度を
1000℃に低下ぎせてから50%Ag−50%CdのAg−
Cdの母合金10g、In 25g、およびSn 65gを添
加し、これを鋳造して、900gの鋳塊を得た(鋳
込歩留99%)。これを実施例に示す方法で同形・
同寸法の銀−酸化物系接点にした。そしてこれに
ついても後記の通り実施例1と同一の試験を行な
つた。 比較例 4 本例は従来の接点材のAg−SnO2−In2O3系接
点材の製造例を示すものである。Ag 862gとNi
2gを大気中で約1500℃で溶解し、次に湯温度を
1000℃に低下させてから50%Ag−50%CdのAg−
Cdの母合金16g、In 30g、およびSn 90gを添
加し、これを鋳造して990gの鋳塊を得た(鋳込
歩留99%)。これを実施例1に示す方法で同形・
同寸法の銀−酸化物系接点にした。そしてこれに
ついても後記の通り実施例1と同一の試験を行な
つた。 比較例 5 本例も従来の接点材のAg−CdO 系接点材の
製造例を示すものである。Ag 758gとNi 2g
を大気中で約1500℃で溶解し、次に湯温度を1000
℃に低下させてから50%Ag−50%Cdの母合金
240gを添加し、これを鋳造して990gの鋳塊を得
た(鋳込歩留99%)。これを実施例に示す方法で
同形・同寸法の銀−酸化物系接点にした。そして
これについても後記の通り実施例1と同一の試験
を行なつた。
【表】 性能比較試験1 本試験は硬さおよび電気伝導度を評価するもの
である。前記製造例において製作した各接点材に
ついて常温硬さおよび常温における電気伝導度を
測定した。この結果を第2表に示す。 本発明の接点材はいずれも比較例の接点材に比
較して電気伝導度および硬さにおいて実質的に同
程度である。 性能比較試験2 本試験は消耗量、接触抵抗および溶接性を評価
するものである。前記製造例によつて製作した各
接点材についてその接点性能を確認するため、電
圧AC200V、電流115A、力率0.5で三相5.5KW定
格の電磁開閉器に組込み20万回のインチングテス
トを実施した。この試験結果を第3表に示す。こ
の試験では試験の前後の接触抵抗について測定し
伴せて同表に示した。
【表】
【表】
【表】 これをみれば、本発明接点材はいずれも比較例
に対して、同一量の酸化物を含有する場合、消耗
量が低下しており改善効果が認められる。 CdO、SnO2、In2O3およびNiOならびにこれら
の混合酸化物の微細均一分散効果、これら酸化物
が高温において適当な蒸気圧をもつ効果、Cuに
よる粒界の安定化効果等の相乗効果によつて従来
品に比較してすぐれた接点性能を発揮しうるもの
である。 従つて、本発明接点材は広い負荷範囲にわたつ
て工業的利用が期待できる一方経済性の点から斯
界に多大の貢献をなしうるものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 重量%で、Sn:3ないし9%、In:1ない
    し3%、Cd:0.8超〜3.0%、Ni:0.05ないし1
    %、Cu:0.3ないし0.8%、残部Agおよび不可避
    不純物からなる合金を内部酸化させてなる銀−酸
    化物系電気接点材料。
JP58066124A 1982-04-23 1983-04-14 銀−酸化物系電気接点材料 Granted JPS59195530A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58066124A JPS59195530A (ja) 1983-04-14 1983-04-14 銀−酸化物系電気接点材料
US06/486,509 US4462841A (en) 1982-04-23 1983-04-19 Silver-metal oxide alloy electrical contact materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58066124A JPS59195530A (ja) 1983-04-14 1983-04-14 銀−酸化物系電気接点材料

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JPS59195530A JPS59195530A (ja) 1984-11-06
JPH0362777B2 true JPH0362777B2 (ja) 1991-09-27

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JP58066124A Granted JPS59195530A (ja) 1982-04-23 1983-04-14 銀−酸化物系電気接点材料

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5352978A (en) * 1976-10-22 1978-05-13 Tanaka Precious Metal Ind Method of manufacturing aggni electric contact material
JPS5390132A (en) * 1977-01-21 1978-08-08 Tanaka Precious Metal Ind Preparation of aggoxide complex contact material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5352978A (en) * 1976-10-22 1978-05-13 Tanaka Precious Metal Ind Method of manufacturing aggni electric contact material
JPS5390132A (en) * 1977-01-21 1978-08-08 Tanaka Precious Metal Ind Preparation of aggoxide complex contact material

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JPS59195530A (ja) 1984-11-06

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