JPS6055580B2 - クロム・銅を主成分とする孔の少ない焼結成形部品の製造方法 - Google Patents
クロム・銅を主成分とする孔の少ない焼結成形部品の製造方法Info
- Publication number
- JPS6055580B2 JPS6055580B2 JP51090883A JP9088376A JPS6055580B2 JP S6055580 B2 JPS6055580 B2 JP S6055580B2 JP 51090883 A JP51090883 A JP 51090883A JP 9088376 A JP9088376 A JP 9088376A JP S6055580 B2 JPS6055580 B2 JP S6055580B2
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- sintering
- mainly composed
- few pores
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/0203—Contacts characterised by the material thereof specially adapted for vacuum switches
- H01H1/0206—Contacts characterised by the material thereof specially adapted for vacuum switches containing as major components Cu and Cr
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Switches (AREA)
- Contacts (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、クロムと銅より成る混合粉末素材が圧縮さ
れ、引続き真空中で焼結され、例えば真空中電圧電力用
開閉器用接触片として使用される、クロム・銅を主成分
とする孔の少ない焼結成形部品の製造方法に関する。
れ、引続き真空中で焼結され、例えば真空中電圧電力用
開閉器用接触片として使用される、クロム・銅を主成分
とする孔の少ない焼結成形部品の製造方法に関する。
真空中電圧電力用開閉器の接触片材料としては、クロ
ム・銅及びバナジウム・銅を主成分とする複合材料が高
い信頼性を持つている。
ム・銅及びバナジウム・銅を主成分とする複合材料が高
い信頼性を持つている。
なぜならばこれらは、高い開閉能力、良好な耐熱性及び
充分に低いさい断電流を示す他に電力遮断の前後に於け
る絶縁破壊強度が高いからである。従来この材料は、種
々の困難を伴う含浸法によつて製造された。 過剰の銅
を用いて真空含浸することにより充分良質の素成品が得
られるが、クロム或はバナジウムの反応親和力がるつぼ
材料乃至含浸基底体と合金を作り、従つてこれらは１目
しか使用できない。
充分に低いさい断電流を示す他に電力遮断の前後に於け
る絶縁破壊強度が高いからである。従来この材料は、種
々の困難を伴う含浸法によつて製造された。 過剰の銅
を用いて真空含浸することにより充分良質の素成品が得
られるが、クロム或はバナジウムの反応親和力がるつぼ
材料乃至含浸基底体と合金を作り、従つてこれらは１目
しか使用できない。
その外、素成品の過剰含浸部の削除、腐蝕区域の除去及
びフライス加工等を施すためには、高い割合で粗大なり
ロム粒子（１００ＴｒＬμ以上）を含んでいる好ましく
ない材料組成のために、多大の費用がかかる。 含浸る
つぼの損失を回避するため、小面積の支持体上に焼結素
材を載せるようにしたるつぼなし含浸法が適用される。
びフライス加工等を施すためには、高い割合で粗大なり
ロム粒子（１００ＴｒＬμ以上）を含んでいる好ましく
ない材料組成のために、多大の費用がかかる。 含浸る
つぼの損失を回避するため、小面積の支持体上に焼結素
材を載せるようにしたるつぼなし含浸法が適用される。
しかしこの方法に於いては、接点素材の載置点に含浸銅
の界面張力の変化が生じ、そのために銅の溶析と接触片
の不足含浸が避けられない。その外この方法に於いては
、含浸された素成品に数？の深さに達する腐蝕帯域が認
められ、このため正確に成形すべき電極部材を製作する
ことは不可能である。含浸銅に適当な含浸温度に於いて
飽和濃度までのクロムが添加されるならば、このような
腐蝕帯域は回避できるはずである。しかしクロムの酸素
に対する親和力のために、真空中で含浸処理を施してい
る間でも、酸素の成分を有する含浸合金の富化を起し、
これが焼結素成品の含浸を不完全ならしめる。特に、酸
化物被膜のために、クロム或はバナジウム粉末の焼結作
用が著しく低下されるという理由で、クロム或はバナジ
ウム及び銅の粉末から、形状安定的に且つ孔が殆んどな
いように粉末被圧縮体を焼結することはできなかつた。
従つて例えば１：１の比率のクロムと銅の粉末より成る
被圧縮体を、約１３００′Ｃの温度で焼結した場合、殆
んど体積の減少が生せず、即ち焼結処理の前後に於ける
小孔の残留分が不変である。本発明の目的は、クロムと
銅の成分を有する混合粉末から成形される接触片用素材
を、形状が安定しかつ孔が殆んどないように焼結するこ
とを可能にする方法を提供することにある。
の界面張力の変化が生じ、そのために銅の溶析と接触片
の不足含浸が避けられない。その外この方法に於いては
、含浸された素成品に数？の深さに達する腐蝕帯域が認
められ、このため正確に成形すべき電極部材を製作する
ことは不可能である。含浸銅に適当な含浸温度に於いて
飽和濃度までのクロムが添加されるならば、このような
腐蝕帯域は回避できるはずである。しかしクロムの酸素
に対する親和力のために、真空中で含浸処理を施してい
る間でも、酸素の成分を有する含浸合金の富化を起し、
これが焼結素成品の含浸を不完全ならしめる。特に、酸
化物被膜のために、クロム或はバナジウム粉末の焼結作
用が著しく低下されるという理由で、クロム或はバナジ
ウム及び銅の粉末から、形状安定的に且つ孔が殆んどな
いように粉末被圧縮体を焼結することはできなかつた。
従つて例えば１：１の比率のクロムと銅の粉末より成る
被圧縮体を、約１３００′Ｃの温度で焼結した場合、殆
んど体積の減少が生せず、即ち焼結処理の前後に於ける
小孔の残留分が不変である。本発明の目的は、クロムと
銅の成分を有する混合粉末から成形される接触片用素材
を、形状が安定しかつ孔が殆んどないように焼結するこ
とを可能にする方法を提供することにある。
本発明によればこの目的は、クロム成分の焼結作用を高
めるためにクロムと銅の混合粉末に少なくとも３％の鉄
、コバルト或いはニッケルの粉末が添加され、焼結温度
は１３００℃とすることより達成される。
めるためにクロムと銅の混合粉末に少なくとも３％の鉄
、コバルト或いはニッケルの粉末が添加され、焼結温度
は１３００℃とすることより達成される。
この場合添加金属である鉄、コバルト或いはニッケルが
溶融銅相との間の可溶性に基づきクロム内に拡散し、ク
ロムと混合結晶体を形成．する。これにより次のような
効果が得られる。すなわち上記の添加金属によつて、特
にクロムの場合焼結を妨げる酸化物層が溶解され、その
結果残留多孔率を低減させる好ましい焼結作用が得られ
る。更に焼結温度を１３００℃とすることにより添加．
金属粉末が液状の銅内を拡散により移送され、また添加
金属とクロムとの混合結晶体が経済的に見合う時間（約
１時間）で達成される。なお１３００Ｃの焼結温度は基
準値であり、一定の偏差が許されるが、しかしこの温度
は明らかに融点（１０８５℃）−以上であることまた添
加金属の融点（１５００Ｃ）以下であることが重要であ
る。タングステン・銅及びモリブデン・銅のような合金
系に於いてはニッケルが百分の数％程度存在しただけで
既に焼結の促進が生ずるが、このような合金系とは異な
り本発明の材料組成に於いては、残留多孔率を３％以下
に抑えるためには少くとも３％の添加物を添加しなけれ
ばならない。
溶融銅相との間の可溶性に基づきクロム内に拡散し、ク
ロムと混合結晶体を形成．する。これにより次のような
効果が得られる。すなわち上記の添加金属によつて、特
にクロムの場合焼結を妨げる酸化物層が溶解され、その
結果残留多孔率を低減させる好ましい焼結作用が得られ
る。更に焼結温度を１３００℃とすることにより添加．
金属粉末が液状の銅内を拡散により移送され、また添加
金属とクロムとの混合結晶体が経済的に見合う時間（約
１時間）で達成される。なお１３００Ｃの焼結温度は基
準値であり、一定の偏差が許されるが、しかしこの温度
は明らかに融点（１０８５℃）−以上であることまた添
加金属の融点（１５００Ｃ）以下であることが重要であ
る。タングステン・銅及びモリブデン・銅のような合金
系に於いてはニッケルが百分の数％程度存在しただけで
既に焼結の促進が生ずるが、このような合金系とは異な
り本発明の材料組成に於いては、残留多孔率を３％以下
に抑えるためには少くとも３％の添加物を添加しなけれ
ばならない。
これは、モリブデン及びタングステンに於ける促進作用
が、クロムに於ける場合とその特性が根本的に異なるこ
とに基いている。タングステンとモリブデンに於いて、
添加物が極めて僅かな濃度に於いて既に効果を表わすこ
との意義は、先づ第１に焼結速度の増大にある。この焼
結速度はモリブデン及びタングステンに於いて問題とな
る約１２００Ｃ乃至１４００′Ｃの温度に於いては溶融
点との関係が殆んどない。これに対しクロムに於ける上
述の添加金属の作用は、主として焼結を妨げる酸化物の
層の溶解にある。次に実施例に基つき本発明の作用及び
効果を更に詳細に説明する。
が、クロムに於ける場合とその特性が根本的に異なるこ
とに基いている。タングステンとモリブデンに於いて、
添加物が極めて僅かな濃度に於いて既に効果を表わすこ
との意義は、先づ第１に焼結速度の増大にある。この焼
結速度はモリブデン及びタングステンに於いて問題とな
る約１２００Ｃ乃至１４００′Ｃの温度に於いては溶融
点との関係が殆んどない。これに対しクロムに於ける上
述の添加金属の作用は、主として焼結を妨げる酸化物の
層の溶解にある。次に実施例に基つき本発明の作用及び
効果を更に詳細に説明する。
実施例１
７０ｐｍ以下の粒径を有するクロム粉末が、同程度の粒
径の銅粉末４５％及びコバルト粉末１０％と混合され、
４ＭｐＩｃ７１ｆのブレス圧力を以て圧縮された。
径の銅粉末４５％及びコバルト粉末１０％と混合され、
４ＭｐＩｃ７１ｆのブレス圧力を以て圧縮された。
引続き被圧縮体が１０−４Ｔ０ｒｒ以下の真空中で１３
００℃に於いて１時間焼結された。この場合、最初約２
熔積％に及ぶ多孔率が、３容積％以下に低減した。この
熱処理法により焼結体は型通りに成形された。従つて複
雑な構造も圧縮成形できることが判明した。実施例２ ７０ｐｍ以下の粒径を有するクロム粉末が、同程度の粒
径の銅粉末４０％及び鉄粉末１５％と混合され、５Ｍｐ
１ｃ１ｉのプレスカを以て圧縮された。
００℃に於いて１時間焼結された。この場合、最初約２
熔積％に及ぶ多孔率が、３容積％以下に低減した。この
熱処理法により焼結体は型通りに成形された。従つて複
雑な構造も圧縮成形できることが判明した。実施例２ ７０ｐｍ以下の粒径を有するクロム粉末が、同程度の粒
径の銅粉末４０％及び鉄粉末１５％と混合され、５Ｍｐ
１ｃ１ｉのプレスカを以て圧縮された。
Claims (1)
- １ クロムと銅より成る混合粉末素材を圧縮し、引き続
き真空中で焼結することよりなるクロム・銅を主成分と
する孔の少ない焼結成形部品の製造方法において、クロ
ム成分の焼結作用を高めるために、前記混合粉末素材に
少なくとも３％の鉄、コバルト或いはニッケルの粉末を
添加し、焼結温度を１３００℃とすることを特徴とする
クロム・銅を主成分とする孔の少ない焼結成形部品の製
造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752535184 DE2535184B2 (de) | 1975-08-06 | 1975-08-06 | Verfahren zum herstellen porenarm gesinterter fertigformteile auf der basis chrom-kupfer oder vanadium-kupfer |
| DE2535184.2 | 1975-08-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5220263A JPS5220263A (en) | 1977-02-16 |
| JPS6055580B2 true JPS6055580B2 (ja) | 1985-12-05 |
Family
ID=5953392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51090883A Expired JPS6055580B2 (ja) | 1975-08-06 | 1976-07-29 | クロム・銅を主成分とする孔の少ない焼結成形部品の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055580B2 (ja) |
| DE (1) | DE2535184B2 (ja) |
| GB (1) | GB1550640A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6276726U (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-16 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3303170A1 (de) * | 1983-01-31 | 1984-08-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum herstellen von kupfer-chrom-schmelzlegierungen als kontaktwerkstoff fuer vakuum-leistungsschalter |
| US4687515A (en) * | 1986-04-10 | 1987-08-18 | General Electric Company | Vacuum interrupter contact |
-
1975
- 1975-08-06 DE DE19752535184 patent/DE2535184B2/de active Granted
-
1976
- 1976-07-29 JP JP51090883A patent/JPS6055580B2/ja not_active Expired
- 1976-08-04 GB GB32566/76A patent/GB1550640A/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6276726U (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2535184B2 (de) | 1977-06-02 |
| JPS5220263A (en) | 1977-02-16 |
| DE2535184A1 (de) | 1977-02-24 |
| GB1550640A (en) | 1979-08-15 |
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