JPH0466641A - 銀―酸化物分散強化合金及びその製造方法 - Google Patents
銀―酸化物分散強化合金及びその製造方法Info
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- JPH0466641A JPH0466641A JP2176286A JP17628690A JPH0466641A JP H0466641 A JPH0466641 A JP H0466641A JP 2176286 A JP2176286 A JP 2176286A JP 17628690 A JP17628690 A JP 17628690A JP H0466641 A JPH0466641 A JP H0466641A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は大容量負荷電流で使用する遮断器、継電器、電
磁開閉器用の電気接点材料として、又電気溶接用電極材
料として好適の銀−酸化物分散強化合金とその製造方法
に関するものである。
磁開閉器用の電気接点材料として、又電気溶接用電極材
料として好適の銀−酸化物分散強化合金とその製造方法
に関するものである。
電気接点材料として、又電気溶接用電極材料として銀−
酸化物系の材料が用いられている。この材料はＡｇ−５
ｎ、 Ａｇ−Ｚｎ、 Ａｇ−Ｃｄ−Ｚｎ、 Ａｇ−Ｃｄ
−Ｓｎ等の合金を内部酸化して銀基質中にＳｎ、 Ｚｎ
、 Ｃｄ等の酸化物を析出せしめ、これにより強度を向
上せしめたものである。しかるにこの内部酸化法を用い
る場合、出発物質の銀合金中のＳｎ、 Ｚｎ、 Ｃｄ等
の含有率は固溶限度内とする必要があり、あまり含有率
を多くできない上、眼中の酸素拡散速度が小さく、表面
付近では内部酸化しているものの表面から深くなるにつ
れて析出酸化物が減少し、このため均一に酸化物が分散
した合金が得られず、充分な強度の材料が得られていな
いのが実状である。
酸化物系の材料が用いられている。この材料はＡｇ−５
ｎ、 Ａｇ−Ｚｎ、 Ａｇ−Ｃｄ−Ｚｎ、 Ａｇ−Ｃｄ
−Ｓｎ等の合金を内部酸化して銀基質中にＳｎ、 Ｚｎ
、 Ｃｄ等の酸化物を析出せしめ、これにより強度を向
上せしめたものである。しかるにこの内部酸化法を用い
る場合、出発物質の銀合金中のＳｎ、 Ｚｎ、 Ｃｄ等
の含有率は固溶限度内とする必要があり、あまり含有率
を多くできない上、眼中の酸素拡散速度が小さく、表面
付近では内部酸化しているものの表面から深くなるにつ
れて析出酸化物が減少し、このため均一に酸化物が分散
した合金が得られず、充分な強度の材料が得られていな
いのが実状である。
酸化錫、酸化亜鉛等を銀粉末と均一混合して焼結すれば
一応均一な組成の合金となるが、この場合は酸化物粒子
の結晶強度が小さく、又焼結性も充分とは言えず、消耗
し易いものしか得られない。
一応均一な組成の合金となるが、この場合は酸化物粒子
の結晶強度が小さく、又焼結性も充分とは言えず、消耗
し易いものしか得られない。
一方向部酸化法において耐熱性を向上すべく耐熱性の酸
化物を形成する元素を添加することが試みられているが
、多量に添加すると塑性加工性が低下する上、内部酸化
の進行を一段と阻害する欠点があり、添加量を少量に留
める必要から耐熱性を顕著に改善するに至っていない。
化物を形成する元素を添加することが試みられているが
、多量に添加すると塑性加工性が低下する上、内部酸化
の進行を一段と阻害する欠点があり、添加量を少量に留
める必要から耐熱性を顕著に改善するに至っていない。
〔発明が解決しようとする課題）
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、酸化物
が銀基質中に均一に分散含有されて充分な電気伝導性と
強度及び耐熱性を有し、製造も容易な銀−酸化物分散強
化合金とその製造方法を提供することを目的とする。
が銀基質中に均一に分散含有されて充分な電気伝導性と
強度及び耐熱性を有し、製造も容易な銀−酸化物分散強
化合金とその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明の合金は、緻密な銀基質
中にＳｎ＋ Ｚｎ、 Ｃｄ、 Ｂｉ及びＩｎからなる第
１群の元素から選ばれる少くとも１種の元素の酸化物微
粒子を金属に換算して３〜３０重量％と、Ｍｇ。
中にＳｎ＋ Ｚｎ、 Ｃｄ、 Ｂｉ及びＩｎからなる第
１群の元素から選ばれる少くとも１種の元素の酸化物微
粒子を金属に換算して３〜３０重量％と、Ｍｇ。
Ｃａ、 八ｌ、 Ｂｅ、 Ｚｒ＋ Ｃｅ、
Ｓｒ＋ Ｈｆ、 Ｓｅ、 Ｔｉ、 Ｃｒ、
Ｍｎ及び鉄族元素からなる第２群の元素から選ばれる少
くとも１種の元素の酸化物微粒子を金属に換算して０．
０１〜６重量％とを含有し、均一に分散された第２群の
元素の酸化物微粒子を核として第１群元素の酸化物が析
出されている点に特徴がある。
Ｓｒ＋ Ｈｆ、 Ｓｅ、 Ｔｉ、 Ｃｒ、
Ｍｎ及び鉄族元素からなる第２群の元素から選ばれる少
くとも１種の元素の酸化物微粒子を金属に換算して０．
０１〜６重量％とを含有し、均一に分散された第２群の
元素の酸化物微粒子を核として第１群元素の酸化物が析
出されている点に特徴がある。
又このような合金を製造する本発明の方法は、Ｓｎ。
Ｚｎ、 Ｃｄ＋ Ｂｉ及びＩｎからなる第１群の元素か
ら選ばれる少くとも１種の元素を３〜３０重量％と、Ｍ
ｇＣａ、 Ａ７！、 Ｂｅ、 Ｚｒ、 Ｃｅ、
Ｓｒ、 Ｈｆ、 Ｓｅ＋ Ｔｉ、 Ｃｒ、
Ｍｎ及び鉄族元素からなる群から選ばれる少くとも
１種の元素を０．０１〜６重量％とを、酸化物で含有す
る銀合金粉末又はその成形体、又はこれらの酸化物粉末
と銀粉末と混合物又はその成形体を、還元雰囲気、又は
真空中で熱処理して第１群元素の酸化物の一部を還元し
た後、該処理物が粉体の場合は成形し、成形体の場合は
そのままで、再加圧。
ら選ばれる少くとも１種の元素を３〜３０重量％と、Ｍ
ｇＣａ、 Ａ７！、 Ｂｅ、 Ｚｒ、 Ｃｅ、
Ｓｒ、 Ｈｆ、 Ｓｅ＋ Ｔｉ、 Ｃｒ、
Ｍｎ及び鉄族元素からなる群から選ばれる少くとも
１種の元素を０．０１〜６重量％とを、酸化物で含有す
る銀合金粉末又はその成形体、又はこれらの酸化物粉末
と銀粉末と混合物又はその成形体を、還元雰囲気、又は
真空中で熱処理して第１群元素の酸化物の一部を還元し
た後、該処理物が粉体の場合は成形し、成形体の場合は
そのままで、再加圧。
加熱鍛造、圧延等により高密度の複合体とし、１〜１０
００ｋｇ／ｃｍ”の酸素圧力下、３５０〜１１０（１℃
の温度で酸化焙焼して第２群元素の酸化物微粒子を核と
して第１群元素の酸化物を析出せしめる点に特徴がある
。
００ｋｇ／ｃｍ”の酸素圧力下、３５０〜１１０（１℃
の温度で酸化焙焼して第２群元素の酸化物微粒子を核と
して第１群元素の酸化物を析出せしめる点に特徴がある
。
本発明の銀−酸化物分散強化合金は耐熱性の第２群元素
の酸化物微粒子を比較的多く含有し、かつ該第２群元素
の酸化物を核として第１群元素の酸化物が析出されてい
るので銀基質との漏れが良く、銀基質が緻密で第１群元
素量も多いので、接点材料、１ｉ′極材料として充分な
電気伝導性２強度。
の酸化物微粒子を比較的多く含有し、かつ該第２群元素
の酸化物を核として第１群元素の酸化物が析出されてい
るので銀基質との漏れが良く、銀基質が緻密で第１群元
素量も多いので、接点材料、１ｉ′極材料として充分な
電気伝導性２強度。
耐熱性が得られる。
本発明に用いる酸化物微粒子は平均粒径が０．１μｍ以
下のものが好ましい。このような酸化物微粉末を銀粉末
と混合し、又は混合物を成形して出発物質としても良い
し、内部酸化等により第１群元素の酸化物を少量含有す
る銀酸化物合金粉末に更に第１群元素と第２群元素の酸
化物微粉末を添加混合して出発物質としても良い。粉状
混合物又は成形体は先ず還元処理し、第−元素群の酸化
物の一部を還元する。還元雰囲気又は真空中で７００℃
程度に加熱すれば第１群元素は酸素を放出して眼中に固
相拡散し、一方第２群元素の酸化物はそのまま残存する
。この熱処理温度と時間により第１群元素の還元割合を
適宜選択できる。第２群元素の酸化物は銀との漏れが悪
く、銀との界面は結晶欠陥となる。この欠陥のため第１
群元素の内部酸化の析出核となる。次の酸化工程で溶質
金属を全量酸化析出させると塑性加工ができなくなるの
で、この還元処理の後、粉状混合物は所要の形状に成形
し、成形体はそのままで、再加圧、加熱鍛造、圧延等の
加工を施して最終製品の形状寸法に整え、酸化焙焼に供
する。この加工は銀基質を緻密にするためである。酸化
焙焼はα＋Ａｇ２Ｏ＋Ｌの相を得る条件で行う。その相
ができる条件は第１群元素の種類によって異なるので１
〜１０００ｋｇ／ ａｍ！の酸素圧力、３５０〜１１０
０℃の範囲内で適宜選択すれば良い。内部酸化は７００
℃程度で充分であるが、耐熱性を特に要する場合は、内
部酸化終了後に１１００℃程度まで昇温する熱処理が効
果的である。
下のものが好ましい。このような酸化物微粉末を銀粉末
と混合し、又は混合物を成形して出発物質としても良い
し、内部酸化等により第１群元素の酸化物を少量含有す
る銀酸化物合金粉末に更に第１群元素と第２群元素の酸
化物微粉末を添加混合して出発物質としても良い。粉状
混合物又は成形体は先ず還元処理し、第−元素群の酸化
物の一部を還元する。還元雰囲気又は真空中で７００℃
程度に加熱すれば第１群元素は酸素を放出して眼中に固
相拡散し、一方第２群元素の酸化物はそのまま残存する
。この熱処理温度と時間により第１群元素の還元割合を
適宜選択できる。第２群元素の酸化物は銀との漏れが悪
く、銀との界面は結晶欠陥となる。この欠陥のため第１
群元素の内部酸化の析出核となる。次の酸化工程で溶質
金属を全量酸化析出させると塑性加工ができなくなるの
で、この還元処理の後、粉状混合物は所要の形状に成形
し、成形体はそのままで、再加圧、加熱鍛造、圧延等の
加工を施して最終製品の形状寸法に整え、酸化焙焼に供
する。この加工は銀基質を緻密にするためである。酸化
焙焼はα＋Ａｇ２Ｏ＋Ｌの相を得る条件で行う。その相
ができる条件は第１群元素の種類によって異なるので１
〜１０００ｋｇ／ ａｍ！の酸素圧力、３５０〜１１０
０℃の範囲内で適宜選択すれば良い。内部酸化は７００
℃程度で充分であるが、耐熱性を特に要する場合は、内
部酸化終了後に１１００℃程度まで昇温する熱処理が効
果的である。
この相において酸素を多量に含有する液相を生じ、液相
焼結となり、第１群元素が成形体の内部まで完全に酸化
される。この時第１群元素の酸化物の析出は第２群元素
の酸化物を核として行われ、銀基質との結合力が増し、
銀が液相状態となることで基質がより緻密になり、冷却
後の合金の電気伝導度１機械的強度の向上をもたらす。
焼結となり、第１群元素が成形体の内部まで完全に酸化
される。この時第１群元素の酸化物の析出は第２群元素
の酸化物を核として行われ、銀基質との結合力が増し、
銀が液相状態となることで基質がより緻密になり、冷却
後の合金の電気伝導度１機械的強度の向上をもたらす。
第１群元素が酸化し終った後酸素分圧を大気圧程度に下
げ、焙焼温度が銀の融点以上の場合はそのまま冷却し、
焙焼温度が銀の融点以下なら一旦融点以上に昇温してか
ら冷却すれば、眼中の酸素は放出され、銀基質は純銀に
復元する。
げ、焙焼温度が銀の融点以上の場合はそのまま冷却し、
焙焼温度が銀の融点以下なら一旦融点以上に昇温してか
ら冷却すれば、眼中の酸素は放出され、銀基質は純銀に
復元する。
この酸化反応は比較的短時間で完了し、第１群元素の酸
化物の析出は成形体内部まで均一に起る。。
化物の析出は成形体内部まで均一に起る。。
このように本発明法は生産性においても極めて優れてい
る。
る。
実施例１
第１表に示す８種の組成の成分割合の金属を硝酸に溶解
し、蒸発乾固した後窒素・水素混合ガス（水素３０％含
有）中、６００℃で還元し、得られた銀合金粉末を５０
０ ｋｇ／ｃｍ２の圧力で直径４１、長さ１０ａｍのイ
ンゴットに圧粉成形し、８００℃に予備加熱して厚さ４
ｍｍ、幅ｌａｗのテープ状に押し出し成形した。このテ
ープの両面に０．５ｆｌ厚の銀テープを熱間圧接し、全
体の厚さを１ｆｌ厚まで圧延した後直径５ｍのディスク
状片をプレス打抜きで作製し試料とした。この試料の断
面の金属組成をＥＰＭＡ及び電子顕微鏡写真にとってみ
ると、第２群元素の酸化物微粒子が分散残留し、第１群
元素の一部はＡｇ中に拡散し、一部は酸化物として分散
残留していることが確認された。
し、蒸発乾固した後窒素・水素混合ガス（水素３０％含
有）中、６００℃で還元し、得られた銀合金粉末を５０
０ ｋｇ／ｃｍ２の圧力で直径４１、長さ１０ａｍのイ
ンゴットに圧粉成形し、８００℃に予備加熱して厚さ４
ｍｍ、幅ｌａｗのテープ状に押し出し成形した。このテ
ープの両面に０．５ｆｌ厚の銀テープを熱間圧接し、全
体の厚さを１ｆｌ厚まで圧延した後直径５ｍのディスク
状片をプレス打抜きで作製し試料とした。この試料の断
面の金属組成をＥＰＭＡ及び電子顕微鏡写真にとってみ
ると、第２群元素の酸化物微粒子が分散残留し、第１群
元素の一部はＡｇ中に拡散し、一部は酸化物として分散
残留していることが確認された。
これらの試料について次ぎの何れかの方法で酸化焙焼し
、表面を０．２龍除去した後硬度と電導度を測定し、銀
ローを用いて試験器用台金に溶接して電気溶着試験に供
した。
、表面を０．２龍除去した後硬度と電導度を測定し、銀
ローを用いて試験器用台金に溶接して電気溶着試験に供
した。
Ａ法： ２０ｋｇ／ｃｍ”の酸素圧力下で７００℃に昇
温後２時間保持し、後大気圧に戻して急昇温して１００
０℃で１０分間保持後放冷した。
温後２時間保持し、後大気圧に戻して急昇温して１００
０℃で１０分間保持後放冷した。
方法： ２０ｋｇ／ｃｍ”の酸素圧力下で５１０℃に昇
温し、酸素圧力を５００ｋｇ／ｃ＋＋＋ｚとして１０分
間保持し、大気圧に戻して放冷した。
温し、酸素圧力を５００ｋｇ／ｃ＋＋＋ｚとして１０分
間保持し、大気圧に戻して放冷した。
Ｃ法： ２０ｋｇ／ｃ＋ａ”の酸素圧力下で７００℃に
昇温後２時間保持し、大気圧に戻して放冷した。
昇温後２時間保持し、大気圧に戻して放冷した。
電気溶着試験はコンデンサーの放電による方法で行い、
表面の溶着状態、消耗の程度で良否を判定した。結果を
第１表に示す。
表面の溶着状態、消耗の程度で良否を判定した。結果を
第１表に示す。
第１表の結果から第２群元素が添加されていない合金は
充分な耐熱性が得られず、１２００ＯＡ以上での使用に
は難点があることが分る。
充分な耐熱性が得られず、１２００ＯＡ以上での使用に
は難点があることが分る。
本発明合金材料は電極用としてのテストは行っていない
が、上記接点としての溶着テストから判断して良好な結
果が得られることが推測できる。
が、上記接点としての溶着テストから判断して良好な結
果が得られることが推測できる。
本発明により電極材料、接点材料として極めて優れた銀
−酸化物分散強化型合金が得られた。より広い用途にお
いて好成績が期待される材料である。
−酸化物分散強化型合金が得られた。より広い用途にお
いて好成績が期待される材料である。
特許出願人 住鉱経営企画株式会社
特許出願人 柴 １） 昭
Claims (2)
- （１）緻密な銀基質中にＳｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂｉ及びＩ
ｎからなる第１群の元素から選ばれる少くとも１種の元
素の酸化物微粒子を金属に換算して３〜３０重量％と、
Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｓｒ、Ｈｆ、Ｓ
ｅ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ及び鉄族元素からなる第２群の元
素から選ばれる少くとも１種の元素の酸化物微粒子を金
属に換算して０．０１〜６重量％とを含有し、均一に分
散された第２群の元素の酸化物微粒子を核として第１群
元素の酸化物が析出されていることを特徴とする銀−酸
化物分散強化合金。 - （２）Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂｉ及びＩｎからなる第１群
の元素から選ばれる少くとも１種の元素を３〜３０重量
％と、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｓｒ、Ｈ
ｆ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ及び鉄族元素からなる第２
群の元素から選ばれる少くとも１種の元素を０．０１〜
６重量％とを酸化物微粒子で含有する、銀合金粉末又は
その成形体、又はこれらの酸化物粉末と銀粉末との混合
物又はその成形体を、還元雰囲気又は真空中で熱処理し
て第１群元素の酸化物の一部を還元した後、被処理物が
粉体の場合は成形し、成形体の場合はこのままで、再加
圧、加熱鍛造、圧延等により高密度の複合体とし、１〜
１０００ｋｇ／ｃｍ＾２の酸素圧力下、３５０〜１１０
０℃の温度で酸化焙焼して第２群元素の酸化物微粒子を
核として第１群の元素の酸化物を析出せしめることを特
徴とする銀−酸化物分散強化合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176286A JPH0466641A (ja) | 1990-07-05 | 1990-07-05 | 銀―酸化物分散強化合金及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176286A JPH0466641A (ja) | 1990-07-05 | 1990-07-05 | 銀―酸化物分散強化合金及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0466641A true JPH0466641A (ja) | 1992-03-03 |
Family
ID=16010931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2176286A Pending JPH0466641A (ja) | 1990-07-05 | 1990-07-05 | 銀―酸化物分散強化合金及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0466641A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105463235A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-04-06 | 四川飞龙电子材料有限公司 | 一种银铁铼电接触材料的制备方法 |
-
1990
- 1990-07-05 JP JP2176286A patent/JPH0466641A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105463235A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-04-06 | 四川飞龙电子材料有限公司 | 一种银铁铼电接触材料的制备方法 |
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