JPH09235634A - 焼結銀−鉄材料およびその製造法 - Google Patents

焼結銀−鉄材料およびその製造法

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JPH09235634A JP9038646A JP3864697A JPH09235634A JP H09235634 A JPH09235634 A JP H09235634A JP 9038646 A JP9038646 A JP 9038646A JP 3864697 A JP3864697 A JP 3864697A JP H09235634 A JPH09235634 A JP H09235634A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気接点用の焼結銀−鉄材料。 【解決手段】 焼結された材料中の鉄粒子は、０．２５
重量％を上回る炭素含量および２００ＨＶ０．０２５を
上回る微小硬度を有している。 【効果】 僅かな接合傾向、僅かな接点抵抗および高い
耐燃焼性および長い寿命を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気接点用の鉄
０．５〜２０重量％およびその他の金属性添加剤、酸化
物添加剤、窒化物添加剤および／または炭化物添加剤０
〜５重量％、残量が銀である焼結銀−鉄材料および前記
材料の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気エネルギー工学における使用のため
の接点材料は、高い耐燃焼性、僅かな接合力および低い
接点抵抗を有していなければならない。低圧技術におけ
る露出型スイッチ装置のためには、複合材料銀−ニッケ
ルは、１００Ａ未満のスイッチ電流が有利であることが
判明した。該複合材料は、極めて良好な過剰温度挙動の
際に高い接合力を有している。しかしながら、前記材料
の欠点は、ニッケルが、殊にダストの形の場合、人体に
有害な影響を及ぼすことがあるということにある。従っ
て、ニッケルに対する代替え手段としては、種々の鉄が
提案されている。
【０００３】特開昭５４−１４８１０９号公報の記載か
ら、銀とともに更に鉄、ニッケル、クロムおよび／また
はコバルトを含有している電気接点材料は公知である。
特に、組成物ＡｇＦｅ１０の材料は、更に良好な導電性
の場合に高い耐摩耗性を示している。
【０００４】また、定期刊行物“Material & Methods
第４４巻、第３号、９月、５６、第１２１〜１２６頁”
中には、特殊な接触使用のための銀−鉄材料が記載され
ている。ドイツ連邦共和国特許第１１５３１７８号公報
の記載から、銀および酸化すべき成分０．００１〜１％
とともに、ニッケル、鉄、モリブデン、コバルト、クロ
ム、チタンおよび／またはバナジウムを含有している銀
接点材料は公知である。ドイツ連邦共和国特許第１１０
６９６５号公報には、接点材料としても使用することが
できる銀と、バナジウム、タンタル、クロム、モリブデ
ン、タングステン、鉄、コバルトまたはニッケルの少な
くとも１つの金属５〜５０％とからなる緊密に焼結され
た成形体を製造するための方法が記載されている。
【０００５】しかしながら、銀−鉄材料は、スイッチの
場合に、被覆層を形成する傾向があり、これにより高い
接触温度上昇をまねくので、これまで広く使用されてい
なかった。前記の材料はどれも、銀−ニッケル焼結材料
の十分な性質に到達していない。
【０００６】電気接点用の全ての公知の銀−鉄材料の場
合、０．０５重量％を下回る炭素含量を有し、従って相
対的に軟質である市販の鉄粉末が使用される。常法によ
れば、水素を含有する雰囲気中、殊に窒素−水素混合物
中で焼結される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、僅かな接合傾向、僅かな接点抵抗および高い耐燃焼
性、ひいては長い寿命を有しており、かつ前記の性質に
より公知の銀−ニッケル接点材料にできるだけ近づいて
いる電気接点用の鉄０．５〜２０重量％およびその他の
金属性添加剤、酸化物添加剤、窒化物添加剤および／ま
たは炭化物添加剤０〜５重量％、残量が銀である焼結銀
−鉄材料を詳説することであった。更に、この種の材料
を製造するための方法が詳説されなければならない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
れば、焼結された材料中の鉄粒子が、０．２５重量％を
上回る炭素含量および２００ＨＶ０．０２５を上回る微
小硬度を有していることによって解決される。
【０００９】有利に、鉄粒子は、０．４重量％を上回る
炭素含量および４００ＨＶ０．０２５を上回る微小硬度
を有していなければならない。
【００１０】鉄粒子が焼結された状態で０．６〜１．２
重量％の炭素含量および６００ＨＶ０．０２５を上回る
微小硬度を有しているような銀−鉄材料が、最も有利で
あることが判明した。
【００１１】前記材料の製造は、銀粉末と、鉄粉末０．
５〜２０重量％およびその他の金属性添加剤、酸化物添
加剤、窒化物添加剤および／または炭化物添加剤０〜５
重量％とを混合し、冷間等方加工プレスし、６５０〜９
４０℃で焼結させ、かつ押出成形することによって行わ
れ、この場合、０．２５重量％を上回る炭素を含有する
鉄粉末が使用され、かつ焼結が水素不含の保護ガス雰囲
気下に行われなければならない。
【００１２】驚異的なことに、出発状態およびまた焼結
後にも、０．２５重量％を上回る炭素、有利に０．６〜
１．２重量％の炭素を含有し、かつこのことによって２
００ＨＶ０．０２５を上回り、有利に６００ＨＶ０．０
２５を上回る微小硬度を有する鉄粉末の使用の際に、実
際の使用の場合に、過剰温度挙動での明らかな改善をも
たらす材料が得られることが明らかになった。０．２５
重量％を上回る炭素含量、ひいては望ましい微小硬度を
焼結された状態で保持するために、材料の焼結は、水素
不含の保護ガス雰囲気中で行われなければならない。こ
のことによって、鉄粉末の炭素含量が、焼結の間に減少
されないことが保証される。
【００１３】本発明による銀−鉄材量は、寿命およびそ
の他の性質に関して、実際に、銀−ニッケル材料と同じ
挙動を示している。
【００１４】銀−鉄材量は、金属性添加剤、例えば亜
鉛、銅、マンガン、レニウム、イリジウムおよびルテニ
ウムまたは非金属性添加剤、例えば酸化タングステン、
酸化モリブデン、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化カル
シウム、酸化イットリウム、酸化タンタル、酸化クロ
ム、酸化マンガン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化
インジウム、酸化珪素および酸化ジルコニウム０〜５重
量％を添加することができる。
【００１５】驚異的なことに、本発明による材料は、良
好に加工することもできる。前記の原因は、鉄が、押出
成形の間に、銀マトリクス中で、明らかに微細に分布さ
せられ、かつ鉄が、脆さのために、公知の銀−鉄材料の
ように、長く延伸された鉄線に変形されないことにあ
る。この材料は、経済的に製造することができ、かつ全
てのスイッチの性質の場合に、銀−ニッケル材料と比較
可能であり、殊に、過剰温度および寿命は、銀−ニッケ
ル材料が達成する値を示している。
【００１６】このことは、連続的な保護の場合の電気的
スイッチ試験によって検証された。この試験は、ＤＩＮ
ＶＤＥ０６６０によるスイッチ条件ＡＣ４で５．５Ｋ
Ｗを用いて実施された。過剰温度測定は、接触ブリッジ
に接して、２０Ａの電流負荷の場合に、それぞれ２００
００回のスイッチの切り換え後に行った。この材料およ
び６００００回のスイッチ切り換え運動の全スイッチ負
荷後にこの材料を用いて実施されたスイッチ試験の結果
は、以下の表中に記載されており、かつ公知の材料Ａｇ
Ｎｉ２０およびＡｇＦｅ９、５Ｚｎ１．５（材料１およ
び２）および０．１重量％未満の炭素を含有する常用の
鉄粉末を有する材料（３〜５）と比べて接点昇温に関す
る本発明による材料６〜１６の改善を示している。
【００１７】
【表１】
【００１８】本発明による材料の製造は、以下の実施例
中に記載されている。この場合、約０．９重量％の炭素
を含有し、かつ約８００ＨＶ０．０２５ｎｏ硬度を有す
る鉄粉末が常に使用されている。
【００１９】１．鉄粉末８０ｇを、銀粉末９２０ｇと混
合する。この混合物を、冷間等方加工プレスして押出し
ボルト状物にする。該押出しボルト状物を、水素不含の
窒素雰囲気下に８５０℃で焼結させ、かつ押出して８ｍ
ｍの直径を有する針金にする。この針金を、望ましい最
終直径に延伸することよって更に成形する。
【００２０】２．鉄粉末８０ｇおよびレニウム粉末５ｇ
を、銀粉末９１５ｇと混合する。この混合物を、冷間等
方加工プレスして押出しボルト状物にする。該押出しボ
ルト状物を、水素不含の窒素雰囲気下に８５０℃で焼結
させ、かつ押出して８ｍｍの直径を有する針金にする。
この針金を、望ましい最終直径に延伸することによって
更に成形する。
【００２１】これらの針金は、更に加工して常に良好に
接触子にすることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジェ ヴォルマー ドイツ連邦共和国 ゲルンハウゼン ブレ スラウアー シュトラーセ 40 (72)発明者 ペーター ブラウマン ドイツ連邦共和国 アルツェナウ ズィー トルングスシュトラーセ 37 (72)発明者 アンドレアス コフラー ドイツ連邦共和国 ニッデラウ ザールブ ルクシュトラーセ 63

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気接点用の鉄０．５〜２０重量％およ
    びその他の金属性添加剤、酸化物添加剤、窒化物添加剤
    および／または炭化物添加剤０〜５重量％、残量が銀で
    ある焼結銀−鉄材料において、焼結材料中の鉄粒子が
    ０．２５重量％を上回る炭素含量および２００ＨＶ０．
    ０２５を上回る微小硬度を有することを特徴とする、焼
    結銀−鉄材料。
  2. 【請求項２】 材料中の鉄粒子が０．４重量％を上回る
    炭素含量および４００ＨＶ０．０２５を上回る微小硬度
    を有する、請求項１に記載の銀−鉄材料。
  3. 【請求項３】 材料中の鉄粒子が０．６〜１．２重量％
    の炭素含量および６００ＨＶ０．０２５を上回る微小硬
    度を有する、請求項１または２に記載の銀−鉄材料。
  4. 【請求項４】 銀粉末と、鉄粉末０．５〜２０重量％お
    よびその他の金属性添加剤、酸化物添加剤、窒化物添加
    剤および／または炭化物添加剤０〜５重量％とを混合
    し、冷間等方加工プレスし、６５０〜９４０℃で焼結さ
    せ、かつ押出成形することによって請求項１から３まで
    のいずれか１項に記載の銀−鉄材料を製造するための方
    法において、鉄粉末が０．２５重量％を上回る炭素を含
    有し、焼結を水素不含の保護ガス雰囲気下に行うことを
    特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載
    の銀−鉄材料の製造法。
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