Спеченный материал на основе меди для коммутирующих контактов

 

Изобретение относится к порошковой металлургии. Сущность изобретения: предложен спеченный материал на основе меди для коммутирующих контактов следующего состава, мас. % : карбид титана 7 - 13; ниобий 1,5 - 5 или пятиокись ниобия 2,5 - 7,6; по крайней мере один компонент, выбранный из группы, содержащей кадмий, цинк, олово, окись кадмия, окись цинка, двуокись олова, кобальт, графит 0,5 - 3; медь остальное. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к порошковым композициям на медной основе, и может быть использовано при изготовлении контактных материалов.

Одной из основных характеристик, определяющих надежную работу электрических контактов, является высокая износостойкость материала, из которого они изготовлены.

Известен спеченный материал для электрических контактов на основе меди, содержащей неметаллические включения окиси кадмия следующего состава, мас. % : Окись кадмия 2,5-20,0 Медь Остальное [1] Одним из недостатков этого материала является высокое переходное сопротивление и, как следствие, большой эрозионный износ контактов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является спеченный материал на основе меди для коммутирующих контактов следующего состава, мас. % : Хром 0,05-1,25 Цирконий 0,05-1 Ниобий 0,05-1,5 Медь Остальное [2] Данный материал отличается низким и стабильным переходным сопротивлением и высокой стойкостью против электрического износа при коммутировании тока до 30 А. Однако, применение этого материала для коммутации более высоких токов нецелесообразно ввиду его интенсивного изнашивания.

Цель изобретения - расширение диапазона коммутирования электрических токов.

Для этого предложен спеченный материал на основе меди для коммутирующих контактов при следующем соотношении его компонентов, мас. % : Карбид титана 7-13 Ниобий 1,5-5 или пятиокись ниобия 2,5-7,5 по крайней мере один компонент, выбранный из группы, содержащей кадмий, цинк, олово, окись кадмия, окись цинка, двуокись олова, кобальт, графит 0,5-3; медь - остальное.

Добавки Cd, Zn, Sn, CdO, ZnO, SnO₂, попадая в зону воздействия дугового разряда, испаряясь, обеспечивают аблирующий эффект, снижая тем самым перегревы поверхности контакта и, следовательно, эрозионный износ. Добавки графита и кобальта в виде дисперсных равномерно распределенных включений сопровождаются ускорением движения опорного пятна дуги, перескоками пятна по частицам включений, что также снижает перегревы поверхности контакта. Кроме того, частицы графита сгорают с образованием в зоне дугового воздействия восстановительного СО, что предохраняет поверхность контакта от окисления, стабилизирует контактное сопротивление.

П р и м е р. Предложенный материал получали путем прессования смеси порошков исходных компонентов и последующего спекания в защитной среде. Полученные из материала электрические контакты подвергали испытаниям на электрический износ на установке с неподвижно закрепленным и контактами, между которыми инициировался дуговой разряд. Длительность дугового разряда составляла менее 10 мс. Амплитуда тока 100 А. Число разрядов на одно испытание 10000. Зазор 0,3 мм между контактами устанавливался с точностью 10 мкм. Изменение массы контактов после испытаний определялось взвешиванием на весах МР57 с точностью 0,02 мг.

В таблице представлены результаты испытаний. (56) 1. Заявка Великобритании N 1376626, кл. В 22 F 1/00, 1972.

2. Патент Франции N 2266369, кл. С 22 С 9/00, 1978.

Формула изобретения

СПЕЧЕННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ МЕДИ ДЛЯ КОММУТИРУЮЩИХ КОНТАКТОВ отличающийся тем, что он дополнительно содержит карбид титана, ниобий или пятиокись ниобия и по крайней мере один компонент, выбранный из группы, содержащей кадмий, цинк, олово, окись кадмия, окись цинка, двуокись олова, кобальт, графит, при следующем соотношении компонентов, мас. % : Карбид титана 7,0 - 13,0 Ниобий 1,5 - 5,0 Пятиокись ниобия 2,5 - 7,5 По крайней мере один компонент, выбранный из группы, содержащей кадмий, цинк, олово, окись кадмия, окись цинка, двуокись олова, кобальт, графит 0,5 - 3,0 Медь Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2