Металлокерамический биметаллический электрический контакт

 

МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЙ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТАКТ, Контактный элемент которого выполнен с рабочим слоем из материала на основе серебра и подслоем из медь-никелевого сплава, отличающи йс я тем, что, с целью повышения прочности крепления контактного элемента к контактодержателю, подслой контактного элемента дополнительно содержит железо и титан при следующем соотношении ингредиентов,мае.%: Никель 4,0-9,0 Титан 1,0 - 3,0 Железо 30,0-75,0 Медь Остальное (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ЗСЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21 ) 3596822/24-07 (22) 30.05.83 (46) 07.08. 84. Бюл. 929 (72) В.Ф.Боголидов, В.М.Епифанов, В.В.Повелица, A.3.Соловьев, Г.Л.Шатровский и Б.A.Þäèí (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по оборудованию для кондиционирования воздуха и вентиляции

"ВНИИкондиционер" (53) 621.3.066.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 517949, кл. Н 01 Н 1/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 907602, кл. Н 01 Н 1/02, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР

)) 1001207, кл. Н 01 Н 1/02, 1981 (прототип). (54)(57) ИЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЙ BMMETAJIлический электРический кОнтАкт, контактный элемент которого выполнен с рабочим слоем из материала на основе серебра и подслоем из медь-никелевого сплава, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прочности крепления контактного элемента к контактодержателю, подслой контактного элемента дополнительно содержит железо и титан при следующем соотношении ингредиентов,мас.%:

Никель 4,0 — 9,0

Титан 1,0 — 3,0

Железо 30,0-75,0

Медь Остальное

1107184

Изобретение относится к электротехнике, в частности к биметаллическим электрнческим контактам, и предназначается для использования в электроаппаратостроении и машиностроении, в том числе в кондиционеро- 5 строении в низковольтных электрических аппаратах.

Известен электрический биметаллический контакт 31 3содержащий рабочий слой из сплава на основе серебра и несущий слой иэ сплава на основе меди с добавками мас.Ъ:

Никель 10 — 20

Цинк 10 — 30

Иттрий 0,01-0,5

Медь Остальное

Однако, хотя контакт имеет высокий срок службы, но электропроводность,его низкая.

Известен металлокерамический биметаллический электрический кон- 2О такт с рабочим слоем из серебросодержащего материала и подслоем из

Медь-никелевого сплава, содержащего

10 — 25 мас.Ъ никеля, остальное медь (2 ). 25

Недостатками этого контакта является плохая свариваемость подслоя контакта с контактодержателем.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 30

Таблица 1

Содержание ингредиентов в смесях, мас.%

И нг реди е н ты подслоя

2 4 6,5 9,0 12

Никель

0,5 1 2 3 4,0

Титан

Железо

30 50 75 80

Осталь- Осталь-Осталь- Осталь- Остальное ное ное ное ное

Медь, образцы допрессовывают давлением

6 + 0,5 тс/см, после чего их повторно спекают в указанном режиме. Спеченные образцы калибруют давлением

10 + 0,5 тс/см, после чего их отжигают при 450 С в течение 0,5 ч в вакууме 10 торр.

Механическую прочность сцепления рабочего слоя контактов типа СН29МГ2 с его подслоем иэ предлагаемого

60 материала оценивают путем обжатия контактов по диаметру на прессе между плитами.

В табл. 2 приведены результаты испытаний контактов после деформации их на 50% по диаметру.

Каждая смесь готовится отдельно перемешиванием в сухом виде исходных порошков с размерами частиц не более

50 мкм в вибромельнице с шарами диа 4етром 9 мм, по массе вдвое большей, чем масса шихты, в течение 2 ч.

В каЧестве рабочего слоя контактов используют композицию серебро никель — графит типа СН29 МГ2.

Образцы контактов типа СН29Т1Г2 размерами 13.13-2, 4 мм с пятью составами подслоя,. укаэанными в табл.1, прессуют при давлении 2,5 +

+ 0,5 тс/см . Спекание образцов производят при 860 2 10 С в течение

2 ч в вакууме 10 8торр. Спеченные металлокермический биметаллический электрический контакт, контактный элемент которого выполнен с рабочим слоем на основе серебра и подслоем из медь-никелевого сплава (3).

Недостатком известного контакта является недостаточная прочность крепления контактного элемента к контактодержателю.

Цель изобретения — повышение прочности креплени;-, контактного элемента к контактодержате.2%.

Поставленная цель достигается тем, что в металлокерамическом биметаллическом электрическом контакте, контактный элемент которого выполнен с рабочим слоем из материала на основе серебра и подслоем из медьникелевого сплава, подслой контактного элемента дополнительно содержит железо и титан при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Никель 4,0 — 9,0

Титан 1,0 — 3,0

Железо 30,0-75,О

Медь Остальное

Для получения предлагаемых биметаллнческих контактов были приготовлены пять смесей ингредиентов для подслоя(по 50 г каждая1приведенные в табл.1.

1107184

Продолжение табл. 3

Т а б л и ц а 2

ы испытаний контактов удельное электросопротивление образцов,Омм

0,029

Средние значения усилий среза, кг/мм по границе: тело контакта — пред10 лагаемый подслой предлагаемый подслой контактодержатель

24 известный контакт контактодержатель

2 Испытание выдержали

3 То же

Таблица 3

Численное значение свойств

Свойства

Твердость контактов,Н, кг/мм

Составитель Н. Глеклер

Редактор Н.Бобкова Техред О. Неце Корректор В.Петраш

Заказ 5765/37 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

1 Испытания не выдержали, появились трещины между подслоем и телом контакта, 5 Испытание не выдержали, появились трещины между подслоем и телом контакта

В результате испытаний установлено, что прочность сцепления предлагаемого рабочего слоя контакта с его подслоем высокая.

В табл. 3 приведены физические свойства контактов типа СН29МГ2 с подслоем из предлагаемого материала, а также прочность их пайки припоем

ПСр45 к медным контактодержателям в сравнении с прочностью пайки известных контактов.

Плотность контактов, г/см з 9,2

Из приведенных в табл.3 данных следует, что изготовленные из пред20 лагаемого материала контакты имеют высокие физические характеристики и прочность крепления к контактодержателям более высокую, чем у известного.

25 Предлагаемые электрические контакты могут найти применение в электрической, машиностроительной и др. от— раслях промышленности для изготовления автоматических выключателей взамен применяемых в настоящее время контактов типа СН29МГ2 с серебряным подслоем.

Ожидаемый технико-экономический эффект от использования изобретения по сравнению с базовым объектом, контактом типа СН29МГ2 с серебряным подслоем, заключается в том, что обеспечивается повышение прочности крепления контакта к контактодержа— телю, повышается корозионная стой40 кость подслоя, повышается надежность работы контактного узла и обеспечивается экономия серебра.

Замена применяемых в автоматических выключателях серии А3700 контак45 тов типа СН29МГ2 с серебряным подслоем на предлагаемые контакты типа

CH29NI 2 с подслоем из сплава неблагородных металлов обеспечивает экономию серебра в количестве около

80 кг в расчет на одну тонну контак— тов.