Спеченный электроконтактный материал
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик (61} Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 270781 (21) 3220949/22-02 3513 М. Кл.з С 22 С 5/06 С 22 С 19/03 С 22 С 30/00 С 22 С 32/00 с присоединением заявки ¹â€” Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— Опубликовано 301282.. Бюллетень № 48 3333 УДК 669. 018. 5: :621.762(088.8) Дата опубликования описания 301232 А.Г.Дуксина, В.Л.Калихман, Н.Л.Правоверов, А.Г4Мержанов, С.К.Гнатовский и Б.И.Баскаков ф ..-4? ? с Г Отделение Всесоюзного научно-исследовательс що 4\ института электромеханики (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПЕЧЕННЫЙ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫИ МАТЕРИАЛ Изобретение относится к порошко вой металлургии, в частности к спе-. ченным материалам на серебро-никелевой основе, применяемым для электрических разрывных контактов в средненагруженной (до 25A ) коммутационной аппаратуре. Известей спеченный электроконтактный материал,. представляющий со-. бой металлическую матрицу, например серебро-никелевую, упрочненную дисперсными включениями тугоплавких :соединений, взятыми в количестве 0,25-50 об.3(1). Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае» мому результату является спеченный электроконтактный материал (2 ) следующего состава, мас.В: Никель О, 3-20 Нитриды одного или нескольких металлов 4-ой, 5-ой или 6-ой группы Периодической системы 0,15-12 0,15-12 Серебро Остальное Недостатком известного материала является его низкая эрозионная стойкость. Цель изобретения - повышение эрозиойной стойкости. Для достижения указанной цели спеченный электроконтактный материал, содержащий серебро,.никень, нит1ð рид титана, дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ: Нитрид титана 5-12 НикеЛь 8-57 Титан 0,5-2, 3 15 Серебро Остальное Приготовляют четыре состава с различным содержанием исходных ингредиентов. Свойства этих-материалов сравнивают с аналогичными характеристиками прототипа (см..таблицу), а также со свойствами материалов, идентичных по содержанию основных ингредиентов составам 1-4, но не содержащих титан (в тексте и в таблице. эти составы обозначены 1 -4 J. Подобное сравнение позволяет оценить влияние вводимого в материал титана на изучаемые свойства. Hp и м е р 1. Составы содержат мас.Ф: 985110 Эрозия, г/имп.х 10 ток 25 A Плотность, г/см3 Твердость, кг/мм 2 Удель ное элект росоп ротив ление; мк Омх х см Материал катод TiN А9 анод -1,0 +1,0 -2,1 -.1,0 +3,3 +3 0 8,9 2,5 95-105 8,7 2,8 105-115 8,9 3,8 150-165 9,0 2,8 105-115 - 4, 0 12,0 8,0 2,3 12,0 20,0 1,5 5,0 57,0 0,5 7,0 30,0 1,0 5,0 57,0 7,0 30,0 77,7 66,5 -5,5 -1,0 37,5 -1х0 -8,0 -2,5 62,0 38,0 3,8 150-165 8,9 9,1 2,8 105-115 63,0 Прототип 1 12,0 8,0 9,0 2,4 95-105 8,9 2,7 105-115 +2,3 +3,0 -7,4 -8,0. 80,0 68,0 2 12,0 20,0 Нитрид титана 12,0 Никель 20,0 1 1 Нитрид титана 12,0 12,0 Никель 8,0 8,0 Титан 2,3 Серебро 77,7 80,0 Предлагаемый материал готовят методом порошковой металлургии. В качестве исходных материалов используют углекислые соли серебра и никеля и порошка TiN и TIH< (размер частиц менее 1 мкм ). Титан вводят в виде гидрида,разлагающегося при термообработке. После смешивания шихту отжигают в атмосфере водорода при 45 С в течение 30-60 мин для восстановления углекислых солей до металла. Иэ полученного таким образом порошка прессуют контакты (удельное давление 5-6 T/см ),которые затем спекают в вакууме при 900 С в течение 1 ч, калибруют (удельное давление 10Содержание ингредиентов, мас.Ъ Как видно иэ полученных данных, введение 2,3% титана снижает эрозионный износ контактов по сравнению с прототипом в два раза, одновременно уменьшая на 6% содержание серебра. Пример 2. По изложенной в примере 1 технологии готовят составы 2 и 2, соответствующие максимальному содержанию основных ингредиентов в материале- прототипе, мас.Ъ: 12,0 20,0 12 т/см2)и отжигают при 450-500 С 30 мин. В качестве исходных материалов можно испольэовать металлические порошки серебра и никеля, тогда упускается операция отжига шихты в атмосфере водорода. Полученные контакт-детали испытывают на эрозионную стойкость на установке ЭМ-2 (ток 25 A). Электрическую эрозию контактов оценивают по изменению из массы за один импульс пропускания тока 25А в течение 3 млс (усредненный эффект от 10 импульсов ). Уменьшение массы электродов показано в таблице со знаком "-", увеличение— со знаком "+". Результаты испытаний приведены в таблице. Титан 1,5 Серебро 66,5 68,0 Введение 1,5% титана увеличивает приблизительно в два раза стойл кость материала против эрозии при сохранении остальных свойств на том же уровне и уменьшает на 5Ъ содержание серебра. Пример 3. Составы 3 и 3 g) содержат мас.В: 5,0 57,0 65 38,0 985110 Формула изобретения Составитель Э.Залманова Техред М. Надь Корректор М.Коста Редактор Л.Филь Заказ 10090/35 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патеит", r. ужгород, ул. Проектная, 4 Добавка 0,5% титана в предлагаемый состав в несколько раз уменьшает эрозионный износ материала. Пример 4. На основании результатов испытаний составов 1-3 l ° и .1-3 готовят составы .4 и 4, обладающие минимальным эрозионным изно- сом из всего исследуемого ряда композиций, мас.%: 4 4t Нитрид титана 7,0 7,0 Никель 30,0 30,0 Титан 1,0 Серебро 62,0 63,0 Как видно из приведенных данных, 15 введение 1„0% титана в два раза увеличивает стойкость материала против эрозии. Состав 4 превосходит по эрозионной стойкости материал-прототип в нес- Щ колько раз, сохраняя остальные свойства на том же уровне. Использование предлагаемого материала по сравнению с материалом-прототипом.позволяет увеличить эрозион-, Q5 ную стойкость контактов предположитель:- но в два раза, а также в некоторых случаях снизить расход серебра на их изготовление на 5-45%; Экономический эффект от использования изобретения на 1000 аппаратах ПМЕ-200 составит 750 тыс. руб. Спеченный электроконтактный материал, содержащий серебро, никель, нитрид титана, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыаения эрозионной стойкости, он дополнительно содержит титан при .следующем соотношении компонентов, мас.%: Нитрид титана 5-12 Никель 8-57 Титан 0,5-2,3 Серебро Ос альное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии М 996970, кл. С 7 А, 1961. 2. Патент Японии Р 54-14573, кл. 10 L 24, 1979.
