DE3122996C2 - Silberlegierung - Google Patents
SilberlegierungInfo
- Publication number
- DE3122996C2 DE3122996C2 DE19813122996 DE3122996A DE3122996C2 DE 3122996 C2 DE3122996 C2 DE 3122996C2 DE 19813122996 DE19813122996 DE 19813122996 DE 3122996 A DE3122996 A DE 3122996A DE 3122996 C2 DE3122996 C2 DE 3122996C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- alloy
- silver
- palladium
- magnesium
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/06—Alloys based on silver
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/021—Composite material
- H01H1/023—Composite material having a noble metal as the basic material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Contacts (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und betrifft insbesondere Legierungen auf der Basis von Silber. Die Legierung auf der Basis von Silber schließt Palladium, Magnesium und Aluminium ein, dabei ist das Verhältnis der Komponenten in Gew.% wie folgt: Palladium 5 bis 30, Magnesium 0,1 bis 0,5, Aluminium 0,01 bis 0,5, Rest Silber. Die Legierung kann als Werkstoff für elektrische Abreiß- und Gleitkontakte sowie elastische Kontaktelemente in verschiedenartigen Einrichtungen (wie Relais, Umschalter, Potentiometer u.a.) für Umschaltung von Strömen von 1 mkA bis 25 A bei Stromspannungen von 1 mkV bis 250 V dienen.
Description
besteht.
Die Erfindung betrifft Legierungen auf der Basis von Silber.
Die genannten Legierungen werden als Werkstoffe für elektrische Abreiß- und Gleitkontakte sowie
elastische Kontaktelemente in verschiedenartigen Einrichtungen (wie Relais, Umschalter, Potentiometer u. a.)
für die Umschaltung von Strömen von 1 μΑ bis 25 A bei Stromspannungen von 1 μν bis 250 V verwendet
Bekannt ist eine Silberlegierung, bestehend aus 70 Gew.-% Silber und 30 Gew.-% Palladium (TGL 12 736,
DDR-Standard).
Die genannte Legierung wird lediglich zur Herstellung von Nietschaltstücken und zylindrischen Kontakten
verwendet. Wegen ihrer geringen elastischen Eigenschaften kann diese Legierung für elastische jo
Kontaktelemente nicht verwendet werden. Außerdem weisen die aus dieser Legierung hergestellten Kontakte
eine geringe Erosionsbeständigkeit auf.
Bekannt sind federnde Kontaktlegierungen, die aus mehreren Komponenten bestehen und Mangelmetalle, 3ί
wie Gold und Platin enthalten.
Die Legierungen haben folgende Zusammensetzung inGew.-%:
I. Gold-72, Kupfer-14, Silber-4, Platin-9,
Zink-1;
II. Palladium-35, Silber-30, Platin-10, Gold-10,
Kupfer-14, Zink-1 (C. K. Barker, Product Engineering, 1964,35,Nr. 10, S. 62).
45
Die genannten Legierungen zeichnen sich durch eine gute Kombination von elektrischen und elastischen
Eigenschaften für Kontakte aus. Wegen ihres hohen spezifischen elektrischen Widerstandes sowie einer
ungenügenden Wärmeleitfähigkeit haben diese Legierungen nur einen beschränkten Anwendungsbereich.
Daiäber hinaus ist die Herstellungstechnologie dieser
Legierungen kompliziert und arbeitsaufwendig. Ein wesentlicher Nachteil der Legierungen besteht darin,
daß sie teure Mangelmetalle wie Gold und Platin « enthalten.
Die bekannten niedriglegierten Kontaktfsderlegierungen
auf Silberbasis, die durch innere Oxydation (oxydierende Wärmebehandlung) verfestigt werden,
und aus 03 Gew.-% Magnesium, 0,2 Gew.-% Nickel,
Rest Silber, (US-PS 31 17 894 v. 14.1.1964, Kl. 148-11,5)
oder aus 20 Gew.-% Palladium, 03 Gew.-% Magnesium, Rest Silber, (SU-Urheberschein Nr. 291 980, Bulletin
»Entdeckungen, Erfindungen, gewerbliche Muster und Warenzeichen«, Nr. 4, 1971, S. 85, Kl. C22c. 5/06) ^
bestehen, besitzen ausreichende Festigkeitseigenschaften sowie auch ausreichende elastische und elektrische
Eigenschaften für Kontakte, jedoch ist deren Duktilitüt nach der inneren Oxydation (Bruchdehnung höchstens
4%) gering. Dadurch wird die Lebensdauer von Federn, die aus diesen Legierungen hergestellt sind, bei
zyklischen Beanspruchungen wesentlich verringert, und die Verwendung von innenoxydierten Halbzeugen
(Streifen und Draht) aus diesen Legierungen zur Herstellung von Monometallkontakten und Bimetallen
ist unmöglich.
Außerdem hat die bekannte, auf Silberbasis hergestellte
Legierung, die Magnesium und Nickel enthält, eine geringe Korrosionsbeständigkeit in schwefelhaltigen
Medien.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, eine Legierung auf Silberbasis zu schafft .1, die neben
hoher Festigkeit, Elastizität für Elektrokontakte und
Korrosionsbeständigkeit eine hohe Duktilität besitzt
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Legierung auf Silberbasis, die Paladium und Magnesium
enthält, erfindungsgemäß zusätzlich Aluminium enthält, wobei die Legierung aus
5 bis 30% Palladium,
0,1 bis 0,5% Magnesium,
0,01 bis 0,5% Aluminium und
Silber als Rest
0,1 bis 0,5% Magnesium,
0,01 bis 0,5% Aluminium und
Silber als Rest
besteht
Bei einem Palladiumgehalt von weniger als 5 Gew.-% wird der erforderliche Stand der Elektrokontakl- und
Korrosionseigenschaften nicht erreicht Eine Legierung, die über 30 Gew.-% Palladium besitzt hat einen hohen
spezifischen elektrischen Widerstand und einen niedrigen Verfestigungseffekt nach der oxydierenden Wärmebehandlung;
dabei erhöht sich die Dauer der oxydierenden Wärmebehandlung stark. Dadurch wird
die Herstellungstechnologie der Erzeugnisse aus dieser Legierung erschwert.
Bei einem Magnesiumsgehalt von weniger als 0,1 Gew.-% kann bei innerer Oxydation kein hoher Stand
der Festigkeitseigenschaften der Legierung und keine entsprechend hohe Erosionsbeständigkeit der Kontakte
aus dieser Legierung erreicht werden. Eine Legierung, deren Magnesiumgehalt mehr als 0,5 Gew.-% beträgt,
hat einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand, und ihr Gefüge zeichnet sich durch gröbere Teilchen des
Magnesiumoxids aus, wodurch die Legierung spröde wird.
Bei einem Aluminiumgehalt von weniger als 0,01 Gew.-% besitzt die Legierung kein stabiles
feinkörniges Gefüge, wodurch die Legierung nach innerer Oxydation eine geringe Duktilität (Bruchdehnung
etwa 5%) aufweist. Bei einem Aluminiumgehalt von mehr als 0,5Gew.-% verschlechtern sich die
Elektrokontakteigenschaften der Legierung und es vergrößert sich die Dauer der oxydierenden Wärmebehandlung
der Legierung.
Die erfindungsgemäße Legierung besitzt nach der inneren Oxydation gemäß der bekannten Methode hohe
Festigkeits-, elastische und Elektrokontakteigenschaften und eine hohe Korrosionsbeständigkeit bei einer
genügend hohen Duktilität.
Die Legierung hat einen niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand
(W 0,16 )
sowie einen niedrigen stabilen elektrischen Kontaktwiderstand
(10—50 mOhm), sowohl vor als auch nach
dem Verweilen in schwefelhaltigen Medien; die Mikrohärte der Legierung erreicht 150 bis 200 Hv. Eine
hohe Festigkeit der Legierung (Zugfestigkeit bis zu 539 N/mm2 und hohe elastische Eigenschaften (Dehngrenze
bis zu 490 N/mm2 bei einer Toleranz für bleibende Formänderung von 0,005%) vereinigen sich
mit einer genügend hohen Duktilität (Bruchdehnung bis zu 25%).
Die erfindungsgemäße Legierung auf Silberbasis kann nach der bekannten Methode durch Schmelzen in
einem Induktionsofen bei einer Temperatur von 1200 bis 14000C in Vakuum oder in Edelgasatmosphäre
gewonnen werden. Die gewonnene Legierung wird in eine Graphit- oder Gußeisenform gegossen. Aus dem
hergestellten Gußblock werden Halbzeuge, z. B. Draht oder Streifen, naeb der Methode der Kaltverformung
(Ziehen bzw. WäSz<:n) bei einer Gesamtstauchung von
60—90% und Zwischenglühungen in Vakuum bei einer Temperatur von 400 bis 7000C hergestellt
Die Halbzeuge oder die aus diesen hergestellten Erzeugnisse lassen sich oxydativ warmbehandeln.
Dieser Vorgang wird an der Luft oder in Sauerstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 700 bis 9500C
durchgeführt
Somit kann die erfindungsgemäße Legierung mit Erfolg als Werkstoff zur Herstellung von elektrischen
Kontakten verschiedenen Typs (Niet-, zylindrische und flache Kontakte), elastischen Kontaktelementen sowie
von Kollektorbürsf en verwendet weiten.
Die aus dieser Legierung hergestellten Kontakte gewährleisten eine zuverlässige K* mmutation in
Gleichstrom- und Wechselstromkreisen mit Wirk- und induktiver Belastung bei Stromstärken und einer
Spannung pro Kontaktpaar wie folgt:
Stromstärke
Spannung
Spannung
von 1 μΑ bis 10 A
vonl μν bis 250 V
vonl μν bis 250 V
Zulässig ist ein kurzzeitiger Durchfluß des Stroms einer Stärke bis 25 A durch ein- geschlossenes
Kontaktpaar.
Die mit Kontakten aus der genannten Legierung hergestellten Geräte (Relais, Umschalter, Potentiometer
u. a.) haben eine hohe Lebensdauer.
Die Legierung ist technologiegerecht. Sie kann zur Herstellung von Halbzeugen in Form von Draht,
Streifen, Quetschbändern, Rohren verwendet werden. Aus den Halbzeugen lassen sich auch Kontakte mit
einer komplizierten Gestalt und verschiedenen Abmessungen stanzen.
In dem inneroxidierten Zustand besitzt die Legierung
eine genügend hohe Duktilität in Verbindung mit hoher Festigkeit. Aus diesem Grunde ist es möglich, Kontakte
aus inneroxydiertem Draht und Streifen zu stanzen und bimetallische Verbundwerkstoffe herzustellen.
Die aus dieser Legierung hergestellten elastischen Kontaktelemente halten mehr als 107 Zyklen symmetrischer
Belastung von 245 N/mm5 stand.
Die Legierung zeichnet sich durch einen niedrigen und stabilen elektrischen Kontaktwiderstand und eine
hohe Korrosionsbeständigkeit in einer schwefelhaltigen Atmosphäre aus. In bezug auf die Korrosionsbeständigkeit
übertrifft sie die bekannte korrosionsbeständige Legierung, die aus 70 Gew.-% Silber und 30 Gew.-%
Palladium besteht.
Die Legierung enthält keine teuren und mitunter auf dem Markt schwer erhältlichen Metalle, wie Gold und
Platin, und stellt einen effektiven Ersatz für bekannte Legierungen auf deren Basis dar.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel angeführt
Man erhält eine Legierung auf der Basis von Silber
folgender Zusammensetzung in Gew.-%:
Palladium
Magnesium
Aluminium
Silber
Magnesium
Aluminium
Silber
20
03
0,5
79,2
03
0,5
79,2
Zu diesem Zweck wird eine Charge aus Silber, Palladium, Magnesium und Aluminium aufbereitet Die
genannte Charge wird in einen Graphittiegel in einem Vakuum-Induktionsofen aufgegeben, wo die Legienmg
der genannten Zusammensetzung bei einer Temperatur von 1250 bis 13000C geschmolzen wird. Die Legierung
wird dann in eine Gußeisenform einer vorgegebenen Gestalt gegossen, die es ermöglicht, einen dichten
Gußblock zu erhalten. Nach Entfernen von Gußfehlern an der Gußblockoberfhlche stellt man Halbzeug-Streifen
oder Draht — her, indem man eine Kaltverformung (Walzen, Ziehen) bei einer Gesamtstauchung von
60—70% und Zwischenglühungen in Vakuum bei einer Temperatur von 6000C im Laufe von 1 Stunde
anwendet
Aus den verfestigten Halbzeugen werden elastische Kontaktelemente durch Stanzen hergestellt, die an der
Luft bei einer Temperatur von 880 ± 100C im Laufe von
mehr als 2 Stunden oxydativ warmbehandelt werden.
Auf eine ähnliche Weise erhält man Legierungen auf Silberbasis mit anderen Gewichtsverhältnissen der
Komponenten.
Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Legierung auf Silberbasis bei unterschiedlichem Gewichtsverhältnis
der Legierungsbestandteile (nach innerer Oxydation der Legierung) sind in der nachfolgenden Tabelle
angeführt
Dabei wurde der elektrische. Kontaktwiderstand Rk
der Legierung in einem Paar mit einem Kontakt aus Gold auf Drahtproben mit einem Durchmesser von
0,85 mm bestimmt. Die Messungen an den Proben wurden nach deren 24stündigem Verweilen in einem
feuchten 1 mg/1 Schwefelwasserstoff enthaltenden Medium vorgenommen.
Nießbedingungen für den elektrischen
Kontaktwiderstand:
Kontaktwiderstand:
Spannung
Strom
Kontaktdruck
6V
0,1 A
0,196 N
0,1 A
0,196 N
Wie aus der Tabelle zu ersehen ist, steht die erfindungsgemäße Legierung in ihren Festigkeits-,
elastischen und Elektrokontakteigenschaften sowie in der Korrosionsbeständigkeit den bekannten Silberlegierungen
nicht nur nicht nach, sondern sie übertrifft sie in einigen Fällen. Die erfindungsgemäße Legierung (nach
deren inneren Oxidation) zeichnet sich dabei durch eine wesentlich höhere Duktilität gegenüber den bekannten
Legierungen aus. Die Bruchdehnung der erfindungsgemäßen Legierung ist um ein 7- bis lOfaches höher
gegenüber der Bruchdehnung der bekannten Legierungen.
Legierung
| Legierungszusammen | Spez. elektri | Elektrischer | Mikrohärte | Bruch | Oehngienze | Bruchdehnung |
| setzung in Gew.-% | scher Wider | Kontaktwider | festigkeit | |||
| stand | stand | Hv | ob, N/mm2 | ^0,005. N/mm2 | σ, % | |
| Ohm · mm2 | R/s, mOhm |
Bekannte Legierung
Bekannte Legierung
Erfindungsgemäße Legierung
Erfindungsgemäße Legierung
Erfindungsgemäße Legierung
Silber -
Palladium (verformt)
Palladium Magnesium - 0,3 Silber - Rest
Palladium Magnesium - 0,1 Aluminium - 0,2 Silber - Rest
Palladium Magnesium - 0,5 Aluminium - 0,01
Silber - Rest
Palladium Magnesium - 0,3 Aluminium - 0,5 Silber - Rest
30-45
25-30
45-60
5-10
10-15
140
190
110
200
150
637
470
392
539
490
25 15
20
Claims (1)
1
Patentanspruch:
Patentanspruch:
Silberlegierung mit Zusätzen an Palladium, Magnesium
und Aluminium, dadurch gekennzeichnet,
daß sic aus
5 bis 30% Palladium,
0,1 bis 0.5% Magnesiuni,
0,01 bis 0,5% Aluminium und
Silber als Rest
0,1 bis 0.5% Magnesiuni,
0,01 bis 0,5% Aluminium und
Silber als Rest
IO
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813122996 DE3122996C2 (de) | 1981-06-10 | 1981-06-10 | Silberlegierung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813122996 DE3122996C2 (de) | 1981-06-10 | 1981-06-10 | Silberlegierung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3122996A1 DE3122996A1 (de) | 1983-02-03 |
| DE3122996C2 true DE3122996C2 (de) | 1984-03-08 |
Family
ID=6134351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813122996 Expired DE3122996C2 (de) | 1981-06-10 | 1981-06-10 | Silberlegierung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3122996C2 (de) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR922234A (fr) * | 1945-12-27 | 1947-06-03 | Procédé de préparation d'alliages d'argent insulfurables, inoxydables, inaltérables |
-
1981
- 1981-06-10 DE DE19813122996 patent/DE3122996C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3122996A1 (de) | 1983-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3520407C2 (de) | Verfahren zur thermomechanischen Behandlung von kobalthaltigen Kupfer-Beryllium-Legierungen | |
| JPS647144B2 (de) | ||
| DE2011002C3 (de) | Schmelzmetallurgisch hergestellter innenoxidierter Kontaktwerkstoff auf Silber-Kadmiumoxid-Basis | |
| EP1157820A1 (de) | Elektrisch leitfähiges Metallband und Steckverbinder | |
| EP0725154B1 (de) | Sinterwerkstoff auf der Basis Silberzinnoxid für elektrische Kontakte und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| CH669211A5 (de) | Kupfer-chrom-titan-silizium-legierung und ihre verwendung. | |
| DE2218460C3 (de) | Elektrisches Kontaktmaterial | |
| DE69219397T2 (de) | Metalloxidmaterial auf Silberbasis für elektrische Kontakte | |
| DE2948916C2 (de) | Kupfer-Zinn-Legierung, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung | |
| EP0369283B1 (de) | Sinterkontaktwerkstoff für Niederspannungsschaltgeräte der Energietechnik, insbesondere für Motorschütze | |
| DE3122996C2 (de) | Silberlegierung | |
| DE7418086U (de) | Kontakt für elektrische Schalter | |
| EP0064181B1 (de) | Kontaktwerkstoff aus einer Kupferlegierung und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE2432335C3 (de) | Werkstoff für elektrische Kontakte | |
| DE3116657A1 (de) | Verbundwerkstoff fuer elektrische kontakte und verfahren zu seiner herstellung | |
| US4380528A (en) | Silver-based alloy | |
| DE1564069C2 (de) | Verbundwerkstoff für elektrische Kontakte | |
| DE2012910B2 (de) | Silber-cadmiumoxid-legierung fuer hochbelastbare elektrische kontakte und verfahren zu deren herstellung | |
| DE1139281B (de) | Verbundwerkstoff fuer elektrische Kontakte | |
| JP3245690B2 (ja) | Ａｇ−Ｓｎ−Ｉｎ系合金の内部酸化電気接点材料 | |
| DE3314652C2 (de) | Silber-Metalloxid-Legierung und ihre Verwendung als elektrischer Kontaktwerkstoff | |
| DE10012250B4 (de) | Kontaktwerkstoffe auf Basis Silber-Eisen-Kupfer | |
| EP0250958B1 (de) | Werkstoff für elektrische Schwachstromkontakte | |
| EP0074507A2 (de) | Werkstoff für elektrische Kontakte und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| EP0448757A1 (de) | Silber-Kontaktwerkstoff |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |