JPS5949660B2 - 複合体のＡｇ−ＳｎＯ系合金電気接点材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は複合体の電気接点材料、更に詳細には、複数
のＡｇ−８ｎＯ系合金素材を複合して一体化した新規な
電気接点材料に関するものである。

この発明はか＼る電気接点材料の製造方法と、か＼る電
気接点材料を用いた複合接点材にも関するものである。

内部酸化法によってつくられるＡｇ−８ｎＯ系合金の接
点材料は本願の発明者によって開発され、例えばアメリ
カ合衆国特許第３，９３３，４８５号に記述されるとこ
ろである。

このような合金は、内部酸化によって母金属内に析出し
た金属酸化物を有し、すず１．５−１０重量％、インジ
ウム０．５−６重量％、０．５重量％以下の微量の鉄属
金属と残部銀からなるものであり、本願の発明に好適に
用いうるものである。

本願の発明者は実験を繰返して、このようなＡｇ−８ｎ
Ｏ系合金がその種々の特性においてＡｇ−Ｃａ２系合金
と同等或はそれよシも優れていることを確かめた。

しかし、一方、Ａｇ−８ｎＯ系合金は内部酸化時（例え
ば、酸素雰囲気で約７００℃で加熱）の外部よりの酸素
の拡散速度がＡｇ−Ｃａ２系合金よりも遅く、はぼ後者
の半分にしかすぎない欠点がある。

従って、比較的に大きな容積或は厚みのＡｇ−８ｎ合金
を内部酸化するには長時間を要し、しかも内部酸化が完
全でない場合も屡々みられることになる。

Ａｇ−８ｎＯ系合金にとって固有とも云えるこのような
不都合を解決して、比較的に大きな容積のＡｇ−８ｎＯ
ｉ合金接点材料を有利にうろことを目的としてこの発明
はなされたもので、それぞれが比較的に短時間で完全に
内部酸化される程度の容積で例えば薄板、線材、粗粒の
如き形状の複数のＡｇ−８ｎＯ合金素材（成分： Ａｇ
−８ｎ１．５〜１０％−Ｉｎ０．５〜５％、Ｎｉ或はＣ
ｏ０．５％以下）を圧力下で所望のかさと形状に合成し
て、これを銀の融点、９６０℃の近傍の温度で加熱して
複合体の電気接点材料をこの発明はえるものである。

上述した複数のＡｇ−８ｎＯ合金素材の合成時に、銀、
銅或はそれ等の合金の素材をあわせて合成して熱処理す
れば、後者をベース部材としてＡｇ−８ｎＯ合金でクラ
ッドされた比較的大きな容積、或は厚みの複合接点材も
この発明によって容易にえれるものである。

銅をか＼る複合接点材のベース部材として利用する場合
は、熱処理は銀と銅の共晶温度、７７９℃の近傍で行う
ことが好ましい。

このようにして得られた銀、銅或はそれ等の合金のベー
ス部材つきの或はなしのＡｇ−８ｎＯ合金の電気接点用
複合体材料は、更に熱間圧延或は押出成形して所望の寸
法の板或は線に加工することも出来る。

このような場合には、前記した熱処理を熱間圧延或は押
出成形と同時に行なうことも出来る。

耐久試験をしてみたところ、この発明によるＡｇ−８ｎ
Ｏ合金の複合体になる電気接点は、同様な比較的に大き
な容積を有する場合、従来の如く全体を一体として内部
酸化して得られた同一組成のＡｇ ＳｎＯ合金接点に比
して、特に接触抵抗において優れていることが確かめら
れた。

これは、比較的に大きな容積のＡｇ−８ｎＯ合金を当初
よりその容積で一体として内部酸化して得た場合には、
前述した如くにその内部酸化は不完全となり、その結果
接点の内部に行く程硬度が低くなる反面、接点の消耗に
伴って接点圧は低くなるので接触抵抗は大きくなるため
であり、このような接触抵抗の増大は最終的には接点の
溶着をおこすことになる。

これに反して、この発明になる接点はその全体に亘って
均一な硬度を有するので、上述の如き欠陥を有せず、そ
の寿命のある限り接触抵抗もほぼ均一である。

この発明の基礎となるところを列記してみれば次の通り
である。

（１）上述した組成を有するＡｇ−８ｎＯ系合金中の金
属酸化物は７００℃以上、銀の融点、９６０℃以上でも
安定であること。

（２）このＡｇ−８ｎＯ合金中に分散して析出された金
属酸化物はＡｇ−Ｃｄ０合金の金属酸化物よりも硬く、
しかもその粒度は後者の約１／１ｏである。

このために、この発明になる複合体接点材を圧延或は押
出し成形しても、その金属酸化物の合金内での分散相に
何等の変化がもたらされないこと。

更に、このように微細で硬い金属酸化物は、合金素材が
圧力下で合成される時に、各素材間の楔の如き役割をし
て素材が互いに滑動するのを防いで素材の洗浄された衝
当面が清浄で活性に保たれること。

このような効果は、この発明の複合体接点材がベース部
材としての銅を合成してつくられる時には、特に顕著で
ある。

（３）合金複合体中に生じた歪みが、圧延或は押出し作
業を銀の融点近くで行えるので、除去出来ること。

まだ、熱間圧延或は押出し成形によって合金中の銀の粒
界を不連続にしうる効果があること。

実施例 １ 重量比でＡｇ−８％５％＝Ｉｎ １．７ ％ Ｎｉ
Ｏ，３％の合金を厚さ１ｍの板に圧延した。

この板を幅６０閣で長さ３００ｗｒＬの小さな板に切断
した。

この小さな板を酸素１０気圧の雰囲気中７００℃で４０
時間内部酸化した。

このようにして内部酸化した小さな板の両面を硝酸５％
水容液で洗浄した。

この小さな板と同寸法の銀の板１板と、前記の小さな板
１０板を、銀の板が一番下になるようにして重ねだ。

これ等の板に１＄にの荷重をかけて８００℃で１０分間
加熱して合成した。

このように合成して一体の複合体インゴットにされた板
を８００℃で予備加熱して厚み２ｍｍの板に圧延した。

この板を打抜いて６ｍ径の接点を得た。この本発明にな
る接点と同一の寸法と組成と構造を有し一般の内部酸化
でつくられた接点との対比で、この発明の接点の性能を
Ａ・Ｓ−Ｔ＠Ｍ接点試験にてテストしたところ次の通り
であった。

電圧：ＡＣ２００Ｖ 電流＝５ＯＡ 負荷：リアクターＰｆ＝０．２ 頻度：６０回／分 回数：１００，０００回 接点圧力＝１００？ 本発明接点 従来方法によるもの 溶着回数 ７８ 接触抵抗 ２．０ｍＱ ３．５ｍΩ消耗量
２３”ｆ ２５ｑ実施例 ２ 前記した実施例１と同一の組成になる合金を径２ｍの線
に加工した。

この線を長さ３００ｒｔａｎの短線に切断した。

この短線を７００℃で酸素３気圧の雰囲気中で２０時間
内部酸化した。

酸で洗った後、これを径５０ｍｍの束にして、温度８０
０℃で熱間押出し加工して径４簡のワイヤー６本を得た
。

その後焼鈍を繰返しつつ、これを厚さ０．５閣幅４閣の
テープ状に加工した。

このテープの一面に、同寸法でＣｕ−Ｎ１（３０％）か
らなるテープを、約８５０℃で加熱しつつ圧着した。

圧着面ば共晶組織となり、強固な圧着が保証された。

このようにして得られたテープ状のＡｇ−８ｎＯ合金の
複合体接点材は、従来の一般的な内部酸化法によるＡｇ
−８ｎＯ接点材よシも伸率がよく、連続的に定寸法に切
断しつつ接点台金に溶接出来、旧来のものは抗張力が低
くクラックが生じ易く且つ切断中にひび割れを生じた。

実施例 ３ 重量比でＡｇ−８ｎ８％−Ｉｎ ３％−Ｎｉ Ｏ，３％
の合金をつくり溶解した。

これをＮ２ガスで吹きとばして径０．３〜１．５調の粗
粒をつくった。

これを酸化雰囲気中で７００℃で６時間内部酸化した。

酸で洗った後、径６ｍｍ厚さ２ｒｒｒｍの円板にし、底
面に全重量の１．／１ｏの銀粉をしき、３トンで成型し
、９００℃で３時間酸素気流中で焼結した。

これを５トンの荷重で再成型した。

試験の結果、旧来の方法になる同様なディスク形接点に
比して、この発明になる上記の接点は３０〜５０チも低
い接触抵抗を有することが認められた。

前記（１）に述べた通り、この発明で用いられた合金素
材の銀母金中に内部酸化析出した金属酸化物は、銀の融
点の近傍の温度で分解することがない。

従って、かかる合金素材の複数をまとめた複合体を銀の
融点の近傍で熱処理しても、各合金素材中の金属酸化物
には何らの悪影響なしに各合金素材の銀母金が融は合っ
て、その相互の境界がなくなる。

即ち、冶金的に一体にすることができる卓越した効果が
ある。

また、前記（３）で述べた如く、熱間圧延或は押出しに
よって銀結晶粒界を不連続とすることができる。

従って、合金素材中の銀結晶粒界に沿って連続的に偏析
して存在した金属酸化物はその連続を絶たれて他の部分
に移動し、その結果、かかる偏析がなくなって合金素材
中に均一に分散することになり、接点材料として導電性
と耐火性を向上せしめる効果もある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ はぼ同一形状の複数の合金素材を複合しだＡｇ−８
   ｎＯ系合金電気接点材料で、該合金素材は互いに冶金的
   に一体をなしかつ該合金素材中の銀の粒界は不連続をな
   し、該合金素材の銀母金中には金属成分ですず１．５〜
   １０重量％、インジウム０．５〜６重量％、０．５重量
   ％以下の微量の鉄族金属の内部酸化した金属酸化物が析
   出してなる上記の電気接点材料。 ２Ａｇ−８ｎＯ系合金電気接点材料の製造方法にして、
   はぼ同一形状の大きさで、内部酸化によって析出した金
   属酸化物を銀器金属中に有し、かつ該金属酸化物は金属
   成分ですず１．５〜１０重量％、インジウム０．５〜６
   重量％、０．５重量％以下の微量の鉄族金属とからなる
   複数の合金素材で複合体をつくり、かつ該複合体を８０
   ０℃以上の銀の融点の近傍の温度で熱間圧延或は押出し
   て上記複合体をつくる各合金素材相互間を冶金的に一体
   にすると共に各合金素材中の銀の粒界を不連続とする上
   記の方法。