Способ получения никельсодержащего порошка для подслоя электрических контактов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических теснубп он863191

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

;22) Заявлено 280678 (21) 2677599/22-02 с присоединением заявки Йо— (51)М. Кл.

В 22 F 9/22

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.81. Бюллетень N934

Дата опубликования описания 15.09.81 (53) УДК 621.762. . 242 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. Б. Альтман, Б.И. Баскаков, В .А. Беляков, Э.С.Быстрова, О.N,Ìàðêñâà и В.П.Морева (73) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩЕГО ПОРОШКА

ДЛЯ ПОДСОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству спеченных электрических контактов .

Известен способ получения никельсодержащего порошка, заключающегос я в том, что углекислый никель прокаливают в атмосфере водорода при

500 С в течении 1,5 ч., 60 вес. t никельсодержащего порошка смешивают с 40 вес.Ъ карбонильного никеля, смесь гранулируют с помощью

3-х процентного поливинилового спирта, прокалив ают в атмосфере водорода при 650 10 С в течение 1 ч. 15

Полученный порошок содержит относительно большое количество углерода

0,05-0,07 вес.% (1).

Недостатком этого способа являет- 20 ся образование в контактах структурного дефекта, выражающегося в том, что на границе между никелевым подслоем и рабочим слоем контакта из композиционного материала 85% Ag, 15% CdO возникает эона, объединенная окисью кадмия, что ухудшает качество контактов, в связи с уменьшением толщины рабочего слоя-контактов с нормальйой структурой.

Образ ов ани е структурного деф екта обедненной зоны, объясняется восстановлением окиси кадмия углеродом, содержащимся в никелевом порошке, используемом для подслоя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения никельсодержащего порсшка для подслоя электрических контактов, включающий прокаливание углекислого никеля, смешивание его с порошком карбонильного никеля, гранулировани смеси с помощью поливинилового спи та и последующий нагрев смеси в атмосфере водорода при температуре и продолжительности выдержки, определяемых областью ограниченной в системе кординат tV прямыми i " 11,85 ф01472 i< 39,37-0,0490, =0,25 и 4 = 3 (2) °

Однако использованне полученного этим способом порошка для изготовления контактов не позволяет получить одинаковую усадку слоев биметаллических контактов после спекания, что приводит к деформации контактов, образованию трещин и расслоению. Кроме того, такой способ является трудоемким и энергоемким.

863191

Цель изобретения — достижение одинаковой усадки рабочего слоя и ни к еле вого подслоя кон такт а, снижения трудоемкости и энергоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения никельсодержащего порошка для подслоя электри еских контактов, включающем нагрев углекислого никеля в атмосфере водорода, нагрев ведут при температуре (С) и продолжительности i (r) определяемых областью, ограниченной в системе координат t, т прямыми Г (t) — б, 7-0, 100 — f (t) при t = const=500

const = 3 — 46,375-0,0576 ь =- conet = 0,25

Нагрев и охлаждение порошка проводятся со скоростью, обычной в случае применения современного термического оборудования.

Контакты изготовляют по технологии порошковой металургии.

Схема технологического процесса получение никельсодержащей шихты (порошка) для прдслоя контактов— прессование контактов — спекание прессовок — допрессование спеченных полуфабрикатов — отжиг контактов.

Никельсодержащнй порошок для подслоя получают путем нагрева (прокаливания) углекислого никеля, в атмосфере водорода при разных,) улови" ях — в,пределах 450-825 С и выдержках от 0 25 ч до 3 ч.

В необходимых случаях текучесть никельсодержацего порошка для подслоя контактов может быть увеличена путем грануляции углекислого никеля с помощью воды нагревом в атмосфере водорода.

Получение биметаллических контак.тов обеспечивают засыпкой при прессовании в полость матрицы пресс-формы двух слоев исходных порошкообрЗзных материалов:слоя смеси серебро — окись (8Ъ% Ag 15% CdO ); слоя никельсодержащего порошка после обработки, проведенной при описанных выше режимах.

Прессование контактов проводят на гидравлическом прессе при давлении

4 т/см . Спекают контакты в атмосфере азота особой чистоты (ГОСТ 9292-74) при 850 С в течение 1 ч., после чего

Приведенные данные показывают, что предлагаемый способ позволяет получать практически одинаковую усадку

45 (3-5%) слоев биметаллических контактов после спекания.

В спеченном биметалле усадка никелевого подслоя, изготовленного по известному споообу (2з3%), значитель. но отличается с т усадки рабочего . слоя (5-6%).

Кроме того, предлагаемый способ позволяет примерно в 2 раза снизить трудоемкость и энергоемкость.

ЗО

3S

40 контакты допрессовывают при давлении

8 т/см и отжигают в атмосфере азота особой чиствта. при 450 С в течение

0,5 ч. Проводят испытания марки КМК-А10 м с никелевым подслоем, изготовленным по предлагаемому способу.

В таблице 1 .представлены результаты проведенного исследования влияния режимов нагрева никельсодержащего порошка на концентрацию углерода в порошке, на состояние (по сцеплению частиц между собой) порсиака и микро- структуру контактов марки КМК-А10 м с никелевым послоем из описанных выше порошков.

Влияние температуры и времени выдержки при нагреве в водороде порошка углекислого никеля для никелевого подслоя контактов марки KMK-A10 м на содержание углерода в порошке, состояние порошка и микроструктуру контактов.

Сравнение режимов нагрева по температуре и продолжительности выдержки предлагаемого и известного способа приведены.в табл. 2.

Предлагаемый способ позволяет достигать положительный эффект при

500-550ОС (выдержка времени 1,75 и

1,25 ч. соотвественно), т.е. при более низких температурах, чем в известном спОсобе. Вместе с тем предлагаемый способ позволяет достигать при 600-750 С положительный эффект в

4-10 раэ быстрее, чем в случае известного способа;

В табл. 3 приведены значения усадки биметаллических образцов прямоугольной формы с рабочим слоем из порошка марки СОК15м и с никелевым подслоем, йзготовленным по предлагаемому и известному способам.

863191

Таблиц а ! аличие обедненной эоны

Рабочем слое контакта границе с никелевым долоем

Темп

СР нагр

Укрупнение частиц порошка не наблюдали

Наблюдали укрупнение частиц порошка

Укрупнение частиц порошка не наблюдали

Наблюдали укрупнение частиц порошка

-//Наблюдали спекание порошка с образованием. несыпучей массы

-//-//775-0, 25

775-1, 5

О, 016

0, 014

О, 014

О, 012

800-0,25

825-0,25 контакты не изготовляли к/ Способ-аналог по PTM.ÎÀÀ.686.070-71

Таблица 2 родолжитель-. а

Предлагаемый температура ( выдержк а (r) %

500-1 75

550-1, 25

600-0,75

650-0,25

700-0,25

750-0,25 нет нет

600. 3,0

650-2., 5

700-1,5

750-1,0

4 раза

10 раз

6 раз

4 раза

"В чистителе указана величина усадки слоя из порошка марки.

С0К15М, в знаменателе — никелевого подслоя.

450-1, О

450-1,5

450-2,0

450-3,0

500-0,25

500-1,0

500 lг5

500-2, О

500-3, О

550-0, 25

550-05

550-1, О

550-1,25

600-0,25

600-0,5

650-0,25

650-0,5

650-1,0

700-0,25

700-3, О ..650-1,5

750-3,0

- 0,066

0,062

О, 057

0i 050

0,058

0,035

О, 032

О, 027

0,025

0,054

О, 042

О, 037

0 i030

0 05

0,038

0i 030

О, 020

О, 070

О, 018

0,015

0,016

0,014

Бать

-//"//-//-I/-//-//Нет

-//Есть

-//.-//"

Нет

Есть

-//Нет

-//Есть

Нет

-//-//863191

Таблица 3 у,, „% %) Способ

Предлагаемый Прокаленный углекислый никель

3-5

3-5

Прокаленная, после гранулирования с помощью поливинилового спирта, смесь порошка карбонильного никеля с прокаленным углекислым никелем

Известный

2-3

Формула изобретения

Составитель Л.Родйна

Техред JI.Ïåêàðü Корректор Н.Швыдкая

Редактор И.Касарда

М с

Заказ 7652/18 Тираж 872 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгррод, ул. Проектная, 4

Способ получения никельсодержащего порошка для подслоя электрических контактов, включающий нагрев углекислого никеля в атмосфере водорода, отличающийся тем, что, с целью достижения одинаковой усадки рабочего слоя и никелевого подслоя . контакта,, снижения трудоемкости и энергоемкости, нагрев ведут при температуре t (С) и продолжительности 1

1 выдержки Т (ч), определяемых областью, ограниченной в системе координат

t, ь прямыми Г=ф t):

Т.,= 6 с 7-,0,0100 т. () при t сопя, — 500

С = const - =3

46,375-0,0576 ,щ . const 0,35

Йсточники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. PTN 0AA 686.070-71.

2. Авторское, свидетельство СССР

25,9 688288, кл. В 22 Р 9/00 197 7.