JPS61194130A - 接点材料の製法 - 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】 〔技術分野〕 この発明は、接点材料、特に銀−金属酸化物接点材料の
製法に関するものである。

〔背景技術〕

各種接点材料が電磁接触機、リレー、ブレーカなどに使
用されている。これらの接点材料には、消耗が少なく、
溶着しに＜＜、かつ接触抵抗が低いという特性が要求さ
れる。しかし、現実には、これら３つの特性を同時に満
足する材料を求めることは困難である。

従来、接点材料としてＡｇ−Ｃｄ０．　Ａｇ−Ｎｉ、Ａ
ｇ−３ｎＯ□がよく用いられている。Ａｇ−Ｃｄ０は耐
溶着性が、Ａｇ−Ｎｔは接触抵抗特性が、そしてＡｇ−
３ｎＯ□は耐消耗性が、それぞれよい材料として知られ
ている。

ところで、最近、リレーが回路または装置の人出力の制
御に多く使用されている。人力の制御に使用されるとき
は、コンデンサ等の制御が目的であり、出力の制御に使
用されるときは、モータやランプ等の制御が目的である
。そのため、リレーの接点に突入電流が流れ、接点が溶
着するという問題が起こっている。このようなことも含
めて、現在、耐溶着性のよい接点材料への要求が高まり
つつある。

その意味からすれば、上記の接点材料のうら、Ａｇ−Ｃ
ｄ０は、ずぐれているのであるが、カドミウムを使って
いるので、その有害性や公害性の点で好ましくなく、そ
の使用が敬遠される傾向にある。したがって、有害元素
を含まない、Ａ　ｇ−ＣｄＯにかわる接点材料が望まれ
ていた。

〔発明の目的〕

この発明は、以上のことに鑑み、耐溶着性に一段とすぐ
れ、しかも有害元素を含まない接点材料を得ることがで
きる接点材料の製法を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

前記目的を達成するため、この発明は、少量のＬ　ｉお
よびＢ　ｉを含み残部がＡｇからなる合金を酸化雰囲気
中において加熱処理し、Ａｇ中にｌｉおよびＢｉが酸化
物の形で分散された接点材料を得るにあたり、前記合金
に、酸化による体積膨張率の大きな元素を添加しておく
ことを特徴とする接点材料の製法をその要旨とする。以
下にこれを詳しく説明する。

発明者らは、以前に、少量のＬｉおよびＢｉがＡｇに添
加されてなる合金、すなわち、好ましくは、０．０５〜
３賀ｔ％のＬｉおよび３〜６鍔ｔ％のＢｉと残部がＡｇ
からなる配合の合金を酸化雰囲気中において加熱処理し
、Ａｇ中にＬｉおよびＢｉが酸化物の形で分散された接
点材料を得るようにした接点材料の製法を開発した。得
られた接点材料は、有害元素を含まず、耐溶着性の良い
ものであった。しかし、耐溶着性に関しては、まだ、充
分に満足のいくものでなかった。

そこで、この接点材料の耐溶着性を向上させるため、発
明者らは、種々考察を重ねた。そして、酸化すると、体
積が大きく膨張する元素がＡｇ。

ＬｉおよびＢｉとともに合金に添加されていればよいと
いうことを見い出した。このようにすると、添加された
元素が酸化雰囲気中において加熱処理され、体積が膨張
する。そのため、接点材料の内部応力が増加し、硬度が
上がって、耐溶着性が向上するのである。

添加する元素としては、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ
、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｓｂなどがあり、全て有害元素ではない
。その中でも、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｓｂが
耐溶着性を向上させる効果が高く、特に好ましい。また
、これらの元素を一種類のみ添加するようにしてもよい
し、複数種添加するようにしてもよい。その上に、他の
無害な元素を添加するようにしてもよい。

元素の添加量は、全合金重量に対して０．１〜５−【％
の割合であることが好ましい。Ｑ、１ｗＬ％より少なけ
れば硬度上昇の効果が小さく、５ｗｊ％より多ければ加
工性を阻害し、また酸化物の凝集か生じて、かえって硬
度低下を招く恐れがあるからである。

Ｌｉ、Ｂｉは、Ｌｉ、ＢｉおよびＡｇの３者合計重量に
対して、それぞれ０．０５〜３ｉｖｔ％、３〜６ｗｔ％
の割合であることが好ましい。いずれも前記範囲より少
なければ接点特性に及ばず効果が小さく、Ｌｉが３ｗｔ
％より多ければ焼成時に酸化物が著しく結晶粒界に凝集
し、Ｂｉが６ｗｔ％より多ければ偏析を生じ、焼成時に
大きな酸化物粒子が析出するからである。

第１表に種々の金属とその酸化物を対置して、それぞれ
の１モル当たりの重量、密度、１モル当たり体積および
体積膨張率を示す。

（以　下　余　白） つぎに、実施例と比較例を示す。ただし、この発明にか
かる接点材料の製法は、以下の実施例に限定されるもの
ではない。

（実施例１〜８） Δｇ、ＬｉおよびＢｉにＳｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｓｎ
、Ｓｂから一種類の元素を選んで添加した。アルゴン雰
囲気中で高周波炉を用いて溶解し、金ノ（りに鋳込んで
第２表に示すそれぞれ異なる組成の合金インゴットを８
種類得た。これらのインゴットを窒素雰囲気中で加熱焼
鈍した。これらのインゴットは加工性が悪く圧延ができ
ないため、カッタで薄切りして厚み１關の板材を得た。

抜き、成型工程を経て、固定接点はφ５、可動接点はφ
５Ｘ１２Ｒの形状とした。これらを酸素雰囲気中で７０
０℃で加熱処理し、内部酸化させて、８種類の接点試料
を得た。

（以　下　余　白） 上記のようにして得られた各側の接点試料３対をそれぞ
れの硬度を測定するとともに、ＡＳＴＭ型接点試験機を
用いて開閉試験を行った。試験条件は、以下のとおりで
あった。

電圧　　；交流１００Ｖ 電流　　；突入１）８Ａ、定常２０Δ 接触力　；１００ｇ 開離力　；１５０ｇ 開閉回数；１００００回 この試験方法により、耐溶着性を溶着回数で評価した。

すなわち、溶着回数が少ないものほど耐溶着性に優れて
いることを示す。接点試料の硬度および溶着回数の測定
結果を各例３対の平均値をとって第３表に示した。

（以　下　余　白） 第３表 第３表にみるように、実施例は、比較例と比べていずれ
も硬度および耐溶着性が向上していることがわかる。し
かも、実施例３．７．８の比較より、組成比を適宜選択
することにより耐溶着性がさらに優れたものになること
がわかる。

〔発明の効果〕

以上にみてきたように、この発明にかかる接点材料の製
法は、前記組成よりなり、有害元素を含まないので、製
造時および使用時に汚染の心配がない。また、酸化によ
る体積膨張率の大きな元素をＡｇ、ＬｉおよびＢｉを含
む合金に添加しておき、酸化雰囲気中で加熱処理して接
点材料を得るようにしているため、得られた接点材料の
内部応力が添加元素の体積膨張とともに増加し、硬度が
上がって、耐溶着性が向上する。このように、この発明
にかかる接点材料の製法を用いれば、有害元素を含まず
、しかも、耐溶着性に優れた接点材料を得ることができ
るのである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少量のＬｉおよびＢｉを含み残部がＡｇからなる
   合金を酸化雰囲気中において加熱処理し、Ａｇ中にＬｉ
   およびＢｉが酸化物の形で分散された接点材料を得るに
   あたり、前記合金に、酸化による体積膨張率の大きな元
   素を少量添加しておくことを特徴とする接点材料の製法
   。
2. （２）ＬｉおよびＢｉの含有量が、Ｌｉ、ＢｉおよびＡ
   ｇ３者合計重量に対しＬｉが０．０５〜３ｗｔ％、Ｂｉ
   が３〜６ｗｔ％である特許請求の範囲第１項記載の接点
   材料の製法。
3. （３）酸化による体積膨張率の大きな元素が、Ｉｎ、Ａ
   ｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｓｂからな
   る群から選ばれた少なくとも一つである特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の接点材料の製法。
4. （４）酸化による体積膨張率の大きな元素の添加量が全
   合金重量に対し０．１〜５ｗｔ％である特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれかに記載の接点材料の製法
   。