Контактная пара
Изобретение относится к области порошковой металлургии. Сущность изобретения: предложенная контактная пара состоит из анода на основе серебра, содержащего 20-90 мас.% никеля, и катода на основе меди следующего состава (мас.%): ниобий 12-15, цирконий 0,8-1,0, оксид иттрия 0,3-0,5, медь - остальное. 1 табл.
сОюз сОВетских сОциАлистических
РЕСПУБЛИК Ы 1775739 А1 (st)s Н 01 Н 1/04, С 22 С 9/00.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР!
»
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1: —,:"::-":, - :::::::-:-,::,—,.
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) КОНТАКТНАЯ ПАРА (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии. Сущность изобретения; предложенная контактная пара состоит из анода на основе серебра, содержащего 20-90 мас.ф, никеля, и катода на основе меди следующего состава (мас.$): ниобий 12-15, цирконий 0,8-1,0, оксид иттрия 0,3-0,5, медь — остальное. 1 табл. (21) 4877782/д2 (22) 12.09.90 (46) 15.11.92, Бюл, N. 42 (71) Украинская сельскохозяйственная академия (72) Г,Н.Братерская, С,П.Кохановский, Т.А.Донцова, М.Ф.Сагач, И.П.Радько, В,А.Наливайко и В.В.Коробский (56) Авторское свидетельство СССР
3Ф 890464, кл. Н 01 Н 1/02, 1981.
Известны контактные пары, один электрод которых выполнен из чистого металла или его сплава, а другой на основе серебра.
Недостатком данных контактных пар является большой расход дефицитного металла серебра, недостаточная стойкость к электрической эрозии, свариванию и коррозии.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой контактной паре является контактная пара, катод которой выполнен иэ технически чистой меди, а анод из металлокерамики, состоящей иэ серебра и никеля с содержанием никеля
20-90 мас. .
Недостатком известной контактной пары является низкая стойкость к свариванию, недостаточная электроэрозионная стойкость в период эксплуатации, Цель изобретения — повышение стойкости электродов контактной пары к свариванию при сохранении высокой электроэрозионной стойкости, Указанная цель достигается тем, что в контактной паре, один из электродов которой выполнен из псевдосплава на основе серебра с содержанием никеля 20-90 мас. =,ь. другой электрод выполнен из спеченного материала на основе меди при следующих соотношениях ингредиентов, мас,%:
Ниобий 12-15
Цирконий 0,8-1
Оксид иттрия 0,3-0.5
Медь Остальное
Анализ известных контактных пар и прототипа показал, что материалы, из которых изготовлены электроды не обеспечивают контактным парам такие свойства, которые они проявляют в заявляемом решении, а именно, значительное увеличение стойкости электродов к свариванию. Таким образом, данный состав ингредиентов материала электродов придает заявляемой контактной паре новые свойства — стойкость к свариванию, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения кригерию "существенные отличия".
Для экспериментальной проверки заявляемой контактной пары было подготовлено тринадцать образцов контактных пар с различным соотношением ингредиентов в электроде на основе меди (см, табл.).
Электроэроэионные испытания проводились при коммутации постоянного тока
1775739
Образцы
Мате иал контакта, мас.
Предел прочности сваривания электродов контактной пары г
Изменение массы электродов за 1 цикл х 10 г
Анод
Катод
Серебро
Медь Н иобий
Никель
Оксид иттрия
Цирконий
Катод
Анод (прототип)
12
12
12
13
14
12
17
17
2
4
6
9
11
12
90,7
89,2
87,1
86,9
86,9
85,8
84,7
83,5
86,9
81,5
81,3
78,9
96
83
78
63
62
59
64
73
64
64
-2,83
+0,23
+0,28
+0,18
+0,36
+0,08
Ю,09
+0,09
+0,10
+0,71
+0,15
+G,13
+0,12
0,48 — 0,41 — 0,36 — 0,33 — 0,40 — 0,22 — 0,25 — 0,26 — 0,27
-0,19
-0,27
-0,30 — 0,28
1,0
0,6
0,8
G,8
0,8
0,9
0,9
1,0
0,8
1,0
1,2
1,2
0,3
0,2
0,1
0,3
0,3
0,3
0,4
0,5
0,3
0,5
0,5
0,9 силой 100 А, напряжением 220 В, контактном нажатии 4,5 Н, при количестве коммутационных циклов 50000. Изменение массы контактов определялось путем взвешивания с точностью до 0,0001 г, 5
Сваривание электродов контактной пары проводилось на специальной установке с силой тока 1000 А и напряжением 220 В.
Силу сваривания электродов измеряли устройством с динамометром. 10
В таблице представлены значения измерений массы электродов за 1 цикл и пределы прочности сваривания электродов заявляемой контактной пары и прототипа.
Приведенные в таблице данные под- 15 тверждаются актом испытаний заявляемой контактной пары, прилагаемым к настоящей заявке.
Из таблицы следует, что заявляемая контактная пара обладает более высокой 20 стойкостью к свариванию за счет образования, под воздействием электрической дуги, гетерогенной упрочненной микроструктуры электродов, рабочие поверхности которых покрыты токопроводящими соединениями 25 оксидов иттрия, циркония с медью, никелем, серебром и ниобием. Также высокая стойкость к свариванию заявляемой контактной пары связана с различными физикомеханическими характеристиками 30
Ф затвердевания ингредиентов анода и катода, в результате снижения механической прочности сварного соединения.
Использование заявляемого изобретения позволит повысить надежность работы электродов контактной пары, за счет повыщения стойкости к свариванию. Заявляемая контактная пара использовалась в автоматических выключателях типа АЕ 2000, которые прошли испытания в производственных условиях сельского хозяйства и показали по надежности и сроку службы положительный ,результат, Формула изобретения
Контактная пара, преимущественно для коммутации токов напряжением до 1000 В, состоящая из анода на основе серебра, содержащего 20-90 мас. никеля,,и катода на основе меди, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости электродов контактной пары к свариванию при сохранении электроэрозионной стойкости, катод на основе меди дополнительно содержит ниобий, цирконий и оксид натрия при следующем соотношении компонентов, мас, ;
Ниобий 12-15
Цирконий - 0,8-1,0
Оксид иттрия 0,3-0,5
Медь Остальное
