JPH01149930A - 溶融加工材の製法並びに融解電極 - Google Patents
溶融加工材の製法並びに融解電極Info
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- JPH01149930A JPH01149930A JP63274351A JP27435188A JPH01149930A JP H01149930 A JPH01149930 A JP H01149930A JP 63274351 A JP63274351 A JP 63274351A JP 27435188 A JP27435188 A JP 27435188A JP H01149930 A JPH01149930 A JP H01149930A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、全組成が予め規定されている融解電極から融
解可能の電極材料を、銅及びクロムを肉眼で観察し得る
ほど分解することなく冷却するために水冷鋳型内に捕集
するアーク溶融法を使用する形式の銅(Cu)、クロム
(Cr)及び少なくとも1種の容易に蒸発可能の成分か
らなる溶融加工材を製造する方法に関する。同時に本発
明はまた上記の方法で使用するためのすべての成分の全
組成が予め規定されていると共に84 (Cu) 、ク
ロム(Cr)、並びに容易に蒸発可能の成分としてのテ
ルル(T e )及び/又はセレン(Se)及び/又は
アンチモン(Sb)からなる融解電極に関する。
解可能の電極材料を、銅及びクロムを肉眼で観察し得る
ほど分解することなく冷却するために水冷鋳型内に捕集
するアーク溶融法を使用する形式の銅(Cu)、クロム
(Cr)及び少なくとも1種の容易に蒸発可能の成分か
らなる溶融加工材を製造する方法に関する。同時に本発
明はまた上記の方法で使用するためのすべての成分の全
組成が予め規定されていると共に84 (Cu) 、ク
ロム(Cr)、並びに容易に蒸発可能の成分としてのテ
ルル(T e )及び/又はセレン(Se)及び/又は
アンチモン(Sb)からなる融解電極に関する。
先に記載した形式の方法は欧州特許第0115292号
明細書から公知である。この種の方法で製造された加工
材はまず真空中圧遮断器用接点加工材として使用するた
め10kA以上の遮断電流を意図していた。更に欧州特
許出願公開第0172411号明細書から、この種の加
工材を真空接触器用接点加工材として装備することも公
知である。この場合該加工材は溶接力を落とすためテル
ル(Te)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)及
び/又は錫(Sn)並びにこれらの合金の少なくとも1
種を添加剤として有していてもよい。
明細書から公知である。この種の方法で製造された加工
材はまず真空中圧遮断器用接点加工材として使用するた
め10kA以上の遮断電流を意図していた。更に欧州特
許出願公開第0172411号明細書から、この種の加
工材を真空接触器用接点加工材として装備することも公
知である。この場合該加工材は溶接力を落とすためテル
ル(Te)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)及
び/又は錫(Sn)並びにこれらの合金の少なくとも1
種を添加剤として有していてもよい。
この場合添加剤の導入は公知方法で製造された接触片に
後から合金化又は拡散により装入することによって行う
が、これらの処理は長時間を要しまた費用が嵩む。
後から合金化又は拡散により装入することによって行う
が、これらの処理は長時間を要しまた費用が嵩む。
特にテルル及び/又はセレン及び/又はアンチモン又は
ビスマスは溶接力を落とすための銅−クロム−接点加工
剤用添加成分として適している。
ビスマスは溶接力を落とすための銅−クロム−接点加工
剤用添加成分として適している。
しかしこれらの元素は高い蒸気圧によって特色づけられ
、従ってこれら元素の添加剤はアーク溶融時に容易に蒸
発する。特に添加剤が微粉末として電極に配合されてい
る場合、添加剤はその高い蒸気圧によりアークの作用下
に蒸発し、融成塊中に孔を形成することから、この添加
剤を銅−クロムのアーク溶融時に直接合金化することは
できない。
、従ってこれら元素の添加剤はアーク溶融時に容易に蒸
発する。特に添加剤が微粉末として電極に配合されてい
る場合、添加剤はその高い蒸気圧によりアークの作用下
に蒸発し、融成塊中に孔を形成することから、この添加
剤を銅−クロムのアーク溶融時に直接合金化することは
できない。
テルル又はセレン又はアンチモンは銅と金属間化合物を
形成し、その蒸気圧、従ってまた蒸発傾向は、測定結果
が示す通り、純粋な成分としてのテルル及びセレン又は
アンチモンに比べて低い。しかしこれらの添加剤は元素
状テルル又はセレン又はアンチモンとしてではなく、金
属間化合物CuzTe又はCutSe又はCu、Sbと
して粉末状で配合されている場合、孔を形成する。これ
は微粒状のCuz Te又はCu、Se又はCu、Sb
粉末のガス負荷に起因する。しかし従来微粒子状粉末は
均一に配分するため絶対に必要なものと思われていた。
形成し、その蒸気圧、従ってまた蒸発傾向は、測定結果
が示す通り、純粋な成分としてのテルル及びセレン又は
アンチモンに比べて低い。しかしこれらの添加剤は元素
状テルル又はセレン又はアンチモンとしてではなく、金
属間化合物CuzTe又はCutSe又はCu、Sbと
して粉末状で配合されている場合、孔を形成する。これ
は微粒状のCuz Te又はCu、Se又はCu、Sb
粉末のガス負荷に起因する。しかし従来微粒子状粉末は
均一に配分するため絶対に必要なものと思われていた。
テルル又はセレン又はアンチモン又はその金属間Cu化
合物を溶融法で直接合金化することは上記の方法では不
可能であることから、従来は欧州特許出廟公開第017
2411号明細書に相応して特にテルルを、アーク溶融
後にまた場合によってはCuCr−素材の相応する形成
後に例えば押出成形によって独立した仕上げ工程で導入
してきた。この場合付加的な処理工程は、この製法を高
価なものにする。
合物を溶融法で直接合金化することは上記の方法では不
可能であることから、従来は欧州特許出廟公開第017
2411号明細書に相応して特にテルルを、アーク溶融
後にまた場合によってはCuCr−素材の相応する形成
後に例えば押出成形によって独立した仕上げ工程で導入
してきた。この場合付加的な処理工程は、この製法を高
価なものにする。
これに対し本発明の課題は、容易に蒸発可能の成分を溶
融処理時に直接加工材に導入することができるように、
先に記載した形式の方法を改良することにある。このた
めにはアーク溶融法の枠内で使用することのできる適当
な融解電極が提供されなければならない。
融処理時に直接加工材に導入することができるように、
先に記載した形式の方法を改良することにある。このた
めにはアーク溶融法の枠内で使用することのできる適当
な融解電極が提供されなければならない。
[課題を解決するための手段〕
この課題は本発明によれば、容易に蒸発可能の成分を有
する加工材を溶融するため、部分的に銅と容易に蒸発可
能の成分との硬質合金からなる融解電極を使用し、その
際合金中の容易に蒸発可能の成分の濃度が、溶融加工材
の全組成中における濃度よりも高く、また溶融に際して
容易に蒸発可能の成分を溶融加工材中に結合残留させる
ことによって解決される0w4及びクロム並びにテルル
及び/又はセレン及び/又はアンチモンからなる、この
方法で使用するための融解電極では、容易に蒸発可能の
成分は少なくとも部分的に金属間化合物として銅に合金
化されており、その際銅−テルル又は銅−セレン又は銅
−アンチモン合金は電極構造内に塊状成分として存在す
る。
する加工材を溶融するため、部分的に銅と容易に蒸発可
能の成分との硬質合金からなる融解電極を使用し、その
際合金中の容易に蒸発可能の成分の濃度が、溶融加工材
の全組成中における濃度よりも高く、また溶融に際して
容易に蒸発可能の成分を溶融加工材中に結合残留させる
ことによって解決される0w4及びクロム並びにテルル
及び/又はセレン及び/又はアンチモンからなる、この
方法で使用するための融解電極では、容易に蒸発可能の
成分は少なくとも部分的に金属間化合物として銅に合金
化されており、その際銅−テルル又は銅−セレン又は銅
−アンチモン合金は電極構造内に塊状成分として存在す
る。
本発明は、溶融処理時に容易に蒸発可能の添加剤をアー
ク融解された銅−クロム合金に直接導入することを可能
とし、従って相応して構成された融解電極を使用する限
り、無孔性のCuCrTe又はCuCrSe又はCuC
rSb溶融塊を製造することができる。溶融処理時に特
にテルルを導入する場合、孔を形成させるすべての作用
が回避される。例えば管状電極にCu T e 0.6
のようなCuTe合金の塊状環を導入し、その後にCu
Cr粉末を充填することができる。
ク融解された銅−クロム合金に直接導入することを可能
とし、従って相応して構成された融解電極を使用する限
り、無孔性のCuCrTe又はCuCrSe又はCuC
rSb溶融塊を製造することができる。溶融処理時に特
にテルルを導入する場合、孔を形成させるすべての作用
が回避される。例えば管状電極にCu T e 0.6
のようなCuTe合金の塊状環を導入し、その後にCu
Cr粉末を充填することができる。
例えば塊状Cu T e 0.6の蒸気圧は純粋なテル
ル又はテルル化銅のそれよりも著しく低い、その結果耳
触に際してTe成分が蒸発することはなく、テルルは溶
融加工材中に結合残留する。テルル含有粉末のガス負荷
も本発明による製法では生じない、これにより初めて無
孔性のアーク融解されたCuCrTe又はCuCrSe
又はCuCrSb並びにCuCrTeSe又はCuCr
TeSb加工材を付加的な仕上げ工程なしに製造するこ
とができる。
ル又はテルル化銅のそれよりも著しく低い、その結果耳
触に際してTe成分が蒸発することはなく、テルルは溶
融加工材中に結合残留する。テルル含有粉末のガス負荷
も本発明による製法では生じない、これにより初めて無
孔性のアーク融解されたCuCrTe又はCuCrSe
又はCuCrSb並びにCuCrTeSe又はCuCr
TeSb加工材を付加的な仕上げ工程なしに製造するこ
とができる。
本発明の詳細及び利点について更に図面に基づき特許請
求の範囲との関連において以下の実施例で説明する。
求の範囲との関連において以下の実施例で説明する。
各図は縮尺1:2で示されており、従ってそれぞれの寸
法は比較可能である。また同一成分は同じ符号を有し、
各図は部分的に共通して説明する。
法は比較可能である。また同一成分は同じ符号を有し、
各図は部分的に共通して説明する。
第1図〜第3図において1は横断面寸法が例えば70X
2mの銅管を示す、銅管1に関しては例えばOF HC
(oxigen free high conduct
Lve)又はS F (sauerstoffrei)
材料を使用することができる。符号2は予め与えられた
粒子分配を有するガスの少ない品質のCuCr粉末混合
物を表す。
2mの銅管を示す、銅管1に関しては例えばOF HC
(oxigen free high conduct
Lve)又はS F (sauerstoffrei)
材料を使用することができる。符号2は予め与えられた
粒子分配を有するガスの少ない品質のCuCr粉末混合
物を表す。
第1図ではCuCrからなる粉末混合物2内に例えばC
u T e O,6からなる合金性の直径10mの塊状
棒3〜5が埋込まれている。この加工材はDIN176
66によりテルル含有量0.4〜0.7モル%の加工材
Th2.1546として公知である。
u T e O,6からなる合金性の直径10mの塊状
棒3〜5が埋込まれている。この加工材はDIN176
66によりテルル含有量0.4〜0.7モル%の加工材
Th2.1546として公知である。
まったく同様であるが第2図では例えばCuTe006
からなる合金製の、直径10閣の9本の棒3〜11がC
uCr粉末混合物2内に埋込まれている。
からなる合金製の、直径10閣の9本の棒3〜11がC
uCr粉末混合物2内に埋込まれている。
第1図又は第2図において銅管の予め規定された幾何学
形状で棒の数は目的に応じて1〜lO本の間で変え得る
ことが示されており、この場合各線の数、直径及び、テ
ルル又はセレン又はアンチモン含有量は結果的に仕上げ
加工材の濃度を決定する。この場合各線の輪郭は問題と
ならず、従って棒は例えば円形又は四角形、或は管とし
て構成されていてもよい。
形状で棒の数は目的に応じて1〜lO本の間で変え得る
ことが示されており、この場合各線の数、直径及び、テ
ルル又はセレン又はアンチモン含有量は結果的に仕上げ
加工材の濃度を決定する。この場合各線の輪郭は問題と
ならず、従って棒は例えば円形又は四角形、或は管とし
て構成されていてもよい。
更にCuCr粉末混合物中の濃度も種々に変えることが
できる。すなわち粉末はCr25モル%から純粋なCr
粉末までであってよい。
できる。すなわち粉末はCr25モル%から純粋なCr
粉末までであってよい。
第3図ではCuCr粉末混合物2を有する銅管1内にほ
ぼ一様にCu T e O,6材料からなる、予め規定
された横断面を有する棒又は輪郭の各切断片13が多数
埋込まれている。このように構成された融解電極を使用
した場合にも同様に、容易に蒸発可能の成分は溶融加工
材中に十分に結合される。
ぼ一様にCu T e O,6材料からなる、予め規定
された横断面を有する棒又は輪郭の各切断片13が多数
埋込まれている。このように構成された融解電極を使用
した場合にも同様に、容易に蒸発可能の成分は溶融加工
材中に十分に結合される。
第4図では横断面寸法70X2mの外管41はCuTe
材料からなる。管41にはCuCr粉末混合物42が埋
込まれている。このように構成された融解電極の場合に
もテルルは融解に際して結合残留し、溶融加工材中に合
金化される。
材料からなる。管41にはCuCr粉末混合物42が埋
込まれている。このように構成された融解電極の場合に
もテルルは融解に際して結合残留し、溶融加工材中に合
金化される。
特に第1図又は第2図に示した融解電極の場合、製造さ
れるCuCrTe又はCuCrSe又はCuCrSb溶
融加工材の組成は、棒の直径が予め規定されている場合
には特に棒の数によってまた環中のテルル又はセレン又
はアンチモン含有量によって予め規定されているべきで
ある。すなわち製造技術上、塊状成分として銅−テルル
合金からなる棒はテルルを8.2容量%まで有し得るこ
とが理論的に可能である。これは管がCuTe予備合金
からなる限り、銅管直径70×2論中に直径10■のC
u T e 8.2からなる棒を最高10本まで埋込ん
だ際Cu Cr 50 T e 4.1加工材が得られ
ることを意味する。テルルをより多量に含む塊状合金の
製造は、2成分系CuTeに液状で分解が生じることか
ら不可能である。同様のことは銅−セレン合金に対して
も該当する。それというのもこの系Cu5eでは′2.
2モル%以上で液状分解があり得るからである。従って
CuCr50Sel。
れるCuCrTe又はCuCrSe又はCuCrSb溶
融加工材の組成は、棒の直径が予め規定されている場合
には特に棒の数によってまた環中のテルル又はセレン又
はアンチモン含有量によって予め規定されているべきで
ある。すなわち製造技術上、塊状成分として銅−テルル
合金からなる棒はテルルを8.2容量%まで有し得るこ
とが理論的に可能である。これは管がCuTe予備合金
からなる限り、銅管直径70×2論中に直径10■のC
u T e 8.2からなる棒を最高10本まで埋込ん
だ際Cu Cr 50 T e 4.1加工材が得られ
ることを意味する。テルルをより多量に含む塊状合金の
製造は、2成分系CuTeに液状で分解が生じることか
ら不可能である。同様のことは銅−セレン合金に対して
も該当する。それというのもこの系Cu5eでは′2.
2モル%以上で液状分解があり得るからである。従って
CuCr50Sel。
1加工材は最大線数10本で製造することができる。
次表に特に第1図又は第2図に示した融解電極を使用し
てCuCrTe溶融加工材を製造する一連の実施例にお
いて、棒の数、そのテルル含有量及び銅−クロム粉末混
合物の組成によって、仕上げ溶融加工材の濃度がいかに
影響されるかをまとめて示す、この場合例外なく直径7
0×2閣の管状電極から出発する。しかしより大きいか
又はより小さい直径、例えば50+*a及び100mの
管状電極を使用して、他の寸法のものを製造することも
可能である。この場合溶融加工材のテルル含有量は同様
にCuTe棒の数及び直径、又はCuTe管の直径及び
厚さによって決定される。すなわち直径52×2閣の銅
管の場合、直径10anのCu T e 0.6からな
る棒2本で溶融加工材中のテルル含有量0.1モル%が
達成される。
てCuCrTe溶融加工材を製造する一連の実施例にお
いて、棒の数、そのテルル含有量及び銅−クロム粉末混
合物の組成によって、仕上げ溶融加工材の濃度がいかに
影響されるかをまとめて示す、この場合例外なく直径7
0×2閣の管状電極から出発する。しかしより大きいか
又はより小さい直径、例えば50+*a及び100mの
管状電極を使用して、他の寸法のものを製造することも
可能である。この場合溶融加工材のテルル含有量は同様
にCuTe棒の数及び直径、又はCuTe管の直径及び
厚さによって決定される。すなわち直径52×2閣の銅
管の場合、直径10anのCu T e 0.6からな
る棒2本で溶融加工材中のテルル含有量0.1モル%が
達成される。
管状電極の寸法及び棒の数の算定はCuCrSe又はC
uCrSb及びCuCrTeSe又はCuCrTeSb
溶融加工材に対し実施することができる。
uCrSb及びCuCrTeSe又はCuCrTeSb
溶融加工材に対し実施することができる。
上記融解電極でのアーク溶融は欧州特許第011529
2号明細書に記載された方法で保護ガス雰囲気下に実施
する。例えばヘリウム又はアルゴン100mbが適当で
ある。
2号明細書に記載された方法で保護ガス雰囲気下に実施
する。例えばヘリウム又はアルゴン100mbが適当で
ある。
種々の線数でのCuCrTe溶融加工材に関する例(電
極構造=w4管70X2m)2 CuTe0.6
10 CuCr72 CuCr50Te
O,053CuTe0.6 10 CuCr7
5 CuCr50Te O,074CuTe016
10 CuCr79 CuCr50Ts
O,1010CuTe0.6 10 Cr
CuCr50Te O,2510CuTe3.
2 10 Cr CuCr50Te
2.70
極構造=w4管70X2m)2 CuTe0.6
10 CuCr72 CuCr50Te
O,053CuTe0.6 10 CuCr7
5 CuCr50Te O,074CuTe016
10 CuCr79 CuCr50Ts
O,1010CuTe0.6 10 Cr
CuCr50Te O,2510CuTe3.
2 10 Cr CuCr50Te
2.70
第1図及び第2図は本発明による第1形式の融解電極の
2つの例を示す横断面図、第3図は他の融解電極の縦断
面図、第4図はもう1つの融解電極の縦断面図である。 1・・・銅管 2・・・CuCr粉末混合物 3〜11・・・合金からなる棒 13・・・切断片 41・・・外管 42・・・CuCr粉末混合物
2つの例を示す横断面図、第3図は他の融解電極の縦断
面図、第4図はもう1つの融解電極の縦断面図である。 1・・・銅管 2・・・CuCr粉末混合物 3〜11・・・合金からなる棒 13・・・切断片 41・・・外管 42・・・CuCr粉末混合物
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)全組成が予め規定された融解電極から融解可能の電
極材料を、銅及びクロムを肉眼で観察し得るほど分解す
ることなく冷却するために水冷鋳型内に捕集するアーク
溶融法を使用する形式の銅(Cu)、クロム(Cr)及
び少なくとも1種の容易に蒸発可能の成分からなる溶融
加工材を製造する方法において、容易に蒸発可能の成分
を有する加工材を溶融するため、部分的に銅と容易に蒸
発可能の成分との硬質合金からなる融解電極を使用し、
その際合金中の容易に蒸発可能の成分の濃度が溶融加工
材の全組成中における濃度よりも高く、また溶融に際し
て容易に蒸発可能の成分を溶融加工材中に結合残留させ
ることを特徴とする溶融加工材の製法。 2)容易に蒸発可能の成分が少なくとも部分的に金属間
化合物として銅に合金化されており、その際銅−テルル
又は銅−セレン又は銅−アンチモン合金が電極構造内に
おいて塊状成分として存在することを特徴とする、すべ
ての成分の全組成が予め規定されていると共に銅(Cu
)及びクロム(Cr)、並びに容易に蒸発可能の成分と
してのテルル(Te)及び/又はセレン(Se)及び/
又はアンチモン(Sb)からなる請求項1記載の溶融加
工材の製法で使用される融解電極。 3)塊状成分が任意の輪郭(円形、四角形又は管形の輪
郭)を有することを特徴とする請求項2記載の融解電極
。 4)電極構造が銅製の管(1)からなり、その内部に銅
−クロム粉末混合物(2)中に埋込まれた、銅−テルル
合金、又は銅−セレン合金又は銅−アンチモン合金から
なる塊状成分(3−5;5−11;13)が配置されて
いることを特徴とする請求項2記載の融解電極。 5)銅管(1)が酸素の少ない銅からなることを特徴と
する請求項4記載の融解電極。 6)塊状成分が連続する棒状体(3−5;3−11)で
あり、これが互いに平行にかつ間隔を置いてCuCr粉
末混合物(2)中に埋込まれていることを特徴とする請
求項4記載の融解電極。 7)電極構造が70×2mmの横断寸法を有する管(1
)からなる、その内部に直径10mmの銅−テルル合金
、又は銅−セレン合金、又は銅−アンチモン合金からな
る棒状体(3−5;3−11)が1〜10個その全横断
面にわたって配分されていることを特徴とする請求項6
記載の融解電極。 8)棒状体(3−5;3−11)が左右相称に配分され
ていることを特徴とする請求項7記載の融解電極。 9)塊状成分が切断片(13)として一様にCuCr粉
末混合物(2)中に配分されていることを特徴とする請
求項3記載の融解電極。 10)電極構造が銅−テルル合金又は銅−セレン合金又
は銅−アンチモン合金製の管(41)から成る外側ジャ
ケットとして構成されており、その内部に銅−クロム粉
末混合物(42)が配置されていることを特徴とする請
求項3記載の融解電極。 11)塊状成分中のテルル含有量が≦8.2モル%であ
り、銅−クロム粉末又は純粋なクロム粉末を使用し、こ
れによりテルル含有量が4.1モル%までであるCuC
rTe加工材を製造し得ることを特徴とする容易に蒸発
可能の成分がテルルである請求項2記載の融解電極。 12)塊状成分中のセレン含有量が≦2.2モル%であ
り、銅−クロム粉末又は純粋なクロム粉末を使用し、こ
れによりセレン含有量が1.1モル%までであるCuC
rSe加工材を製造し得ることを特徴とする容易に蒸発
可能の成分がセレンである請求項2記載の融解電極。 13)塊状成分中のアンチモン含有量が≦11モル%で
あり、銅−クロム粉末又は純粋なクロム粉末を使用し、
これによりアンチモン含有量が5.5モル%までである
CuCrSb加工材を製造し得ることを特徴とする容易
に蒸発可能の成分がアンチモンである請求項2記載の融
解電極。 14)棒状体がテルル0.4〜0.7モル%を含むCu
Te合金からなることを特徴とする請求項7又は11記
載の融解電極。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3737135.5 | 1987-11-02 | ||
| DE3737135 | 1987-11-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01149930A true JPH01149930A (ja) | 1989-06-13 |
| JPH0784628B2 JPH0784628B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=6339604
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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