CH649577A5 - Dispersionsgehaerteter kontaktwerkstoff. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkstoff für elektrische Kontakte aus durch innere Oxidation dispersionsgehärteter Silber-Palladium-Legierung.

Es ist bekannt, durch innere Oxidation dispersionsgehärtete Silber-Legierungen als Werkstoffe für elektrische Kontakte zu verwenden. Als Oxid-Bestandteil solcher Kontaktwerkstoffe hat Cadmiumoxid erhebliche Bedeutung. Andere geeignete Oxide sind zum Beispiel die Oxide des Mangans (deutsche Auslegeschrift 1 279 937), des Zinns, Zinks, Magnesiums und Nickels (deutsche Patentschrift 1758 610) und des Indiums und Zinns (deutsche Offenlegungsschrift 2411 322). Aus der deutschen Auslegeschrift 1 033 815 sind Kontaktkörper aus Silber oder einer Silber-Legierung mit zum Beispiel Gold oder Palladium und darin eingelagerten Oxiden (Magnesium, Zink, Cadmium, Indium, Zinn, Blei) bekannt.

Nach Metall, 1968, Seite 694-696, eignen sich die innen-oxidierten Silber-Legierungen AgMgNi und AgMnNi besonders zur Herstellung von Kontaktfedern für Schwachstrom-und kleine Niederspannungsgeräte. Diese Kontaktwerkstoffe besitzen im dispersionsgehärteten Zustand eine begrenzte Kaltbildsamkeit (Biegezahl).

Es ist die Aufgabe der Erfindung, als Werkstoff für elektrische Kontakte durch innere Oxidation dispersionsgehärtete Silber-Legierungen zu finden, die neben guten Kontakteigenschaften bei kleinen und mittleren Lasten auch gute Feder- und Biegeeigenschaften besitzen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Silber-Pal-ladium-Legierung aus 10 bis 30 Gew.% Palladium,

a) 0,03 bis 0,2 Gew.% Magnesium als Magnesiumoxid und 0,03 bis 0,2 Gew.% Nickel oder b) 0,1 bis 0,5 Gew.% Cer oder Cermischmetall als Cer-oder Cermischmetalloxid oder c) 0,1 bis 0,5 Gew.% Mangan als Manganoxid und Silber als Rest gelöst.

Besonders bewährt haben sich Werkstoffe aus den Legierungen aus

79,8 Gew.% Silber, 20 Gew.% Palladium, 0,1 Gew.% Magnesium als Magnesiumoxid und 0,1 Gew.% Nickel,

79,8 Gew.% Silber, 20 Gew.% Palladium und 0,2 Gew.% Cer oder Cermischmetall als Cer- oder Cermischmetalloxid und 79,8 Gew.% Silber, 20 Gew.% Palladium und 0,2 Gew.% Mangan als Manganoxid.

Diese dispersionsgehärteten, ein feinkörniges Gefüge aufweisenden Silber-Palladium-Legierungen werden durch Glühen der oxidfreien Legierungen - im folgenden als Vormaterial bezeichnet - in oxidierender Atmosphäre erhalten.

Dieses Verfahren der Dispersionshärtung durch innere Oxidation von oxidbildende unedle Komponenten enthaltenden homogenen Silber-Legierungen ist an sich bekannt (siehe zum Beispiel A. Keil, Werkstoffe für elektrische Kontakte, 1960, Seite 153).

Die Werkstoffe gemäss der Erfindung zeichnen sich durch günstiges Korrosionsverhalten und niedrige Kontaktwiderstände aus. Weiterhin weisen sie bei guten Federeigenschaften eine relativ hohe Duktilität auf.

Aufgrund des günstigen Biegeverhaltens lassen sie sich ohne Schwierigkeiten zu Kontaktfedern verformen.

Es ist aber auch möglich, aus den noch nicht oxidierten Silber-Palladium-Legierungen - dem Vormaterial - Kontaktfedern zu formen und diese dann in oxidierender Atmosphäre zu glühen.

Die realtiv hohe Duktilität der erfindungsgemässen Werkstoffe erlaubt auch ein Walzplattieren.

Einige Eigenschaften (Zugfestigkeit, Härte, Dehnung, Kontaktwiderstand) von drei Werkstoffen gemäss der Erfindung und - zum Vergleich dazu - von den bekannten dispersionsgehärteten Werkstoffen AgMgNi und AgPdMg sind in der Tabelle angegeben.

Für die Messung der Werte wurden die Werkstoffe in Form von 0,16 mm starken und 1,2 mm breiten gewalzten Bändern eingesetzt.

Der Kontaktwiderstand wurde nach 21 Tage langer Auslagerung der Bänder in einer Schadgasatmosphäre (1 ppm H2S, 75% relative Feuchte, 25°C) mit Kontaktkräften (F) von 5 cN und 100 cN gemessen.

In der Figur 1 ist ein Band aus dem Vormaterial, in der Figur 2 eine aus dem bandförmigen Vormaterial gefertigte Feder in Ansicht dargestellt. Durch Glühen in oxidierender Atmosphäre wird aus der Feder die fertige Kontaktfeder erhalten.

Eine der Form der in der Figur 2 dargestellten Feder entsprechende Kontaktfeder kann auch direkt aus dem erfindungsgemässen Werkstoff hergestellt werden.

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

3 649577

Tabelle

Legierung Zugfestigkeit Dehnung Vickershärte Kontaktwiderstand (50%-Wert) [m£2]

(N/mm2) (%) (kp/mm2)

F = 5 cN F = 100 cN

Ag 79,8; Pd 20; Mg 0,1; Ni 0,1;

435

14

150

<200

<10

innenoxidiert

Ag 79,8; Pd 20; Ce 0,2*;

310

27

100

<100

<10

innenoxidiert

Ag79,8;Pd20; Mn0,2;

370

20

105

<100

<10

innenoxidiert

Ag 99,55; Mg 0,25; Ni 0,2;

475

6

165

> 104

>10"

innenoxidiert

Ag 79,8; Pd 20; Mg 0,2;

180

< 1

225

<300

<10

innenoxidiert

* als Cermischmetall

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

649577

1. Werkstoff für elektrische Kontakte aus durch innere Oxidation dispersionsgehärteter Silber-Palladium-Legierung, gekennzeichnet durch 10 bis 30 Gew.% Palladium,

a) 0,03 bis 0,2 Gew.% Magnesium als Magnesiumoxid und 0,03 bis 0,2 Gew.% Nickel oder b) 0,1 bis 0,5 Gew.% Cer oder Cermischmetall als Cer-oder Cermischmetalloxid oder c) 0,1 bis 0,5 Gew.% Mangan als Manganoxid und Silber als Rest.

2. Werkstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 79,8 Gew.% Silber, 20 Gew.% Palladium, 0,1 Gew.% Magnesium als Magnesiumoxid und 0,1 Gew.% Nickel.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Werkstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 79,8 Gew.% Silb.., 20 Gew.% Palladium, 0,2 Gew.% Cer oder Cermischmetall als Cer- oder Cermischmetalloxid.

4. Werkstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 79,8 Gew.% Silber, 20 Gew.% Palladium und 0,2 Gew.% Mangan als Manganoxid.

5. Kontaktfeder aus dem Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

6. Vormaterial in Form einer Kontaktfeder oder eines Bandes zur Herstellung einer Kontaktfeder nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch 10 bis 30 Gew.% Palladium,

a) 0,03 bis 0,2 Gew.% Magnesium und 0,03 bis 0,2 Gew.% Nickel oder b) 0,1 bis 0,5 Gew.% Cer oder Cermischmetall oder c) 0,1 bis 0,5 Gew.% Mangan und Silber als Rest.