JPS58185736A - 銀−カドミウム−錫−ビスマス系内部酸化接点材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 銀−カドミウム（／〜ｌざ重量％）合金を内部酸化した
銀複合電気接点材は知られるところであるが、この銀−
カドミウム酸化物複合電気接点材料の耐火性能を高める
ために、種々の耐火性金属酸化物を該材料に添加するこ
とがなされてきた。

かかる耐火性金属酸化物としては酸化錫が代表的なもの
であり、錫をＯｏ、２〜２．０屯ｌＩｔ％で前記した銀
−カドミウム（７〜／ｇ市ＩＩｉ％）に加え合金とし、
これを内部酸化してきた。

かかる耐火性金属酸化物の添加により、その１」的とす
るところは相当光してきたが、近年に至ってさらに接点
の容積を小さくし゛Ｃ材料を節約しながら、しかも接触
抵抗の安定性を欠くことなしに大電流密度の開閉に耐え
ＩＪ、つ寿命の長い接点材料か求められて来た。

そこで、前記した銀−カドミウム合金中に２．０」ｉ目
量Ｉ−の錫を添加して安定した内部酸化ができるならば
、１−記の要求に応じられるものと一応推測される。即
ち、錫を大量に添加することによって耐熱性と耐溶着性
が改善され、カドミウム酸化物によって接点表面はドラ
イに保たれて小容積でありながら安定した接触抵抗を有
し、しかも開閉、遮断の電流密度が高められ且つ長寿命
の接点材が提供出来ることになるからである。

しかし、現実には銀−カドミウム合金、例えば６．〜ｇ
−Ｃａ（１０重層系）合金に錫を重量比でコ〜り重量％
添加して内部酸化すると、酸化表面に酸化物の滞積層皮
膜又はＡｇ抽出皮膜が形成され、かつ合金の中心部は偏
析した荒れた組織となって、酸化の進行が止まってしま
う。表面に認められる異常な組織は接点の接触時の信頼
性をなくし、ときには接触不良又は接触面の異常な温度
−に昇を誘発して開閉器の重大な事故原因となるので、
かような接点材は使用しえないことになる。

本発明は従来知られる銀−カドミウム（／〜／ｇ重量％
）に従来では内部酸化後に実用に供しうる安定した組織
を得られない筈の量である錫２〜り重量％を加え、更に
これにビスマスを０．０　／　重量％以１添加し、これ
を内部酸化した銀複合接点材料を提供するものである。

ビスマスを０．０／重量％以ヒ、≠重量％以下好ましく
は０．Ｏ／〜／、５重量％添加することによる効果は後
述（１）〜（４）に列記する通りであるが、その結果得
られる内部酸化組織はこれまでのＡｇ　−（−：ｄ−Ｓ
ｎ系合金を内部酸化したものとは全く異なり、鎖結晶粒
界や酸化表面等に現れた酸化粒の濃度の術を駆使して粉
未配合法により製作されたかの如き微細で表面から中心
部まで均一な分散組織を保ち、かつその粒子は球状に近
く、今までのＡｇ−ＣｄＬ　　ｂ　ｎ系合金の酸化析出
粒子に比して微細である。

本発明にあっては、１．記した効果を得るためにはビス
マスの添加μのド限１直は０．０／重量％であり、合金
の圧延加−１−或は塑性変形による加工がｉ、ｓ＠Ｈ％
を越えると内置になるので、その１−限値は好適にはｉ
、ｓｍｗ％である。勿論、加工ににかかるコストを度外
視するときは、ビスマスの添加−は４’　ｊＭ　ｌｉｔ
％まで０丁能である。

ビスマスをＡｇ、−Ｃｄ　（／〜／ざ重量％＞　−５ｎ
（２〜７屯社％）合金に添加して内部酸化して得Ｃ］れ
る効果は、Ｂ１酸化物自体の物理的・電気的な性質が電
気接点材料の組成分として適しているということだけで
なく、酸化される合金の組織を以ドの理由によって内部
酸化の進行に適したものに調質することにある。即ち、 （１１過飽和なり１は溶質金属の酸化析出の中心核とな
り、この中心核が無数、均一に合金中に点在する。

（２）銀合金の結晶成長を阻止し、粒界欠陥をなくす。

（３）　　内部酸化にあたり、析出核を通過して次なる
析出核に溶質金属が拡散流入して、析出粒子が粗大化す
るのを防止する。

（４）　　表面から中心部に至るまで酸化析出する核の
数的密度の変化が少ないので、一般のＡｇ−ＣａＳｎ合
金の内部酸化組織のように表面から中心に向って粒子が
成長して粗大化したり、異方性をもつ針状結晶になるこ
とがなく、球状である。これは接点材の寿命の上で連続
した一貫性のある電気特性を約束することになる。

ビスマスを添加すると、得られる材料は一般に脆くなる
点が不利であるが、内部酸化して得られた素材料を繰返
して熱間押出、鍛造することによりその展性を増すこと
ができるので、この点は余り問題とする必要はない。

反対に、Ｉ、記の不利は接点の作用Ｉ；において返−〕
で有利に働くことにもなる。即ち、接点面で電気開閉中
に発生する表面溶着は、本発明品にあっては本来微小、
微弱なものであるので、軽い開離力でも開離できるが、
脆さのために溶着による転移社も極小となって大きな溶
着と溶損を招くことがなくなるのである。

なお、本発明の合金に錫より少ない社の１ｎｙＳｂ　＊
　ｌ　ｎ等の銀に固溶して内部酸化可能な金属を添加し
てもよく、かような場合も本発明の範囲内である。また
、本発明の合金に銀合金の結晶組織を微細化する効果を
有するＮｉ　、　Ｃｏ　、　Ｚｎ　。

Ｍｎ＋　Ｍｇ　ｔ　Ｃｈ等の金属をｏ、ｓ市ｋｔ％以下
で添加しうることは勿論であり、これも本発明の範囲内
である。

以ドに本発明を実施例により更に詳述する。

実施例 試料／　　Ａｇ−Ｃａ　　（１０ｍｍ％）−８ｎ（，２
１目）−Ｎ１　（０，２屯ｋｔ％） 試料、２　　Ａｇ−Ｃｄ　　（Ｊ’％）　−８ｎ　　（
５％）試料３　　Ａｇ−Ｃｄ　　（Ｊ’％）−ｓｎ＜ｓ
％）−Ｂｉ　　（／、０％） 試料弘　Ａｇ−Ｃｄ（３％）−８ｎ（３％）−８１（／
Ｊ％） 試料ｔＡｇ−ＣｃＬ（ｆ％）−８ｎ（ｔＩｔ％）−Ｂｉ
　　（０４％） 試料乙　Ａｇ−ｃａ（＋％）　−８ｎ　　（ｌ１％）　
−８１（３％） ］―記の試料／〜乙の成分の合金をそれぞれ溶解、鋳造
して３　Ｋ９のビレットとし、これを温度７００℃で余
熱して熱間にて押出し、ｊＷｍ径の四ツ１゛線にした。

これを長さ！箇に切断し、機械加ｆ二でとした。これを
温度７００℃の／　Ｏａ　ｔ　ｍ　Ｑ、中に約５０時間
保持して内部酸化した。試料λは表面に黒色スケールが
生じ、中心部に酸化物の偏析層が出来て内部酸化出来な
かった。

試料コを除く内部酸化した１−記試料の酸化組織と表面
硬度は第１表の通りであった。

試料２を除く内部酸化した上記試料の接点の初期の抵抗
範囲と電磁開閉器を用いたＡＣ−弘実器テスト（Ｊｐｈ
ａｓｅ　　ｋｃ２００Ｖ、ｐｆＯ，！；、通電時間０．
／秒、毎分２０回開閉）による７万回開閉後の接触抵抗
の範囲と１０万回開閉後の消耗量は第２表の通りであっ
た。

第　　２　　表 第１〜λ表から従来品である試料／と比べて（同じ〈従
来品である試料コは論外として）本発明による試料３〜
ｔは酸化組織において優れ、表面硬度も従来品を土建る
か同等であり、接触抵抗が終始安定であり、消耗量が少
なくて長い寿命を有することが分る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　重量比でカドミウム／〜／ど％、錫２〜り％
   、ビスマス０．０　／〜／、ｊ％を含む内部酸化］−程
   を経た銀−カドミウムー錫−ビスマス系内部酸化複合接
   点材。
2. （２）　　重量比でカドミウム／〜／ざ％、錫、２〜２
   ％、ビスマス／、ｊ−１１ｔ％（但し／、５％を含まず
   ）を含む内部酸化工程を経た銀−力ドミウムー錫−ビス
   マス系内部酸化複合接点材。