Progress in fabrication technology of silver-based contact materials with particular account of the Ag-Re and Ag-SnO2Bi2O3 composites

Abstract

The paper outlines technologies currently used for the production of the Ag-Re10 and Ag-SnO2Bi2O3 contact materials in a form of wires and solid and bimetallic rivets. Their characteristic parameters, including physical and mechanical properties and microstructure, are given. It has been found that the level of these parameters, particularly electrical properties (resistance to electric arc erosion), is unsatisfactory considering the present requirements, which applies mainly to the new Ag-Re10 [wt%] alloy, so far not fully technologically mastered. Therefore, under this work a new method for the production of this type of materials has been designed and the related research works were undertaken. The new-generation contact materials in a form of nanostructured composites will be characterised by similar chemical compositions as those specified above but with increased functional properties, including enhanced resistance to arc erosion. In this paper preliminary results of the examination of structure and properties of semi-products obtained by new technology based on powder metallurgy techniques are presented. Conditions for pressure consolidation and plastic consolidation applied for material processing into wires and rivets (solid and bimetallic) have been determined.W referacie przedstawiono stosowany aktualnie zarys technologii wytwarzania materiałów stykowych Ag-Re10 i Ag-SnO2Bi2O3 w postaci drutów oraz nitów litych i bimetalowych i jednocześnie podano ich charakterystyczne parametry obejmujące właściwości fizyko-mechaniczne i mikrostrukture. Stwierdzono, że poziom uzyskiwanych właściwości-szczególnie elektrycznych (odporność na erozje łuku elektrycznego) jest niezadawalający w świetle aktualnych wymagań, co dotyczy głównie nowego jeszcze nie w pełni opanowanego technologicznie materiału Ag-Re10%wag. Zaprojektowano wiec nowy sposób wytwarzania tego typu materiałów i podjęto prace badawczo rozwojowe w tym zakresie. Ich celem jest opracowanie sposobu wytwarzania nowej generacji materiałów stykowych w postaci kompozytów o podobnym składzie chemicznym jednakże charakteryzujących się nanostruktura i znacznie wyższymi parametrami – głównie odpornością na działanie łuku elektrycznego. Przedstawiono wstępne wyniki badań obejmujące syntezę mechaniczna oraz określono warunki konsolidacji odkształceniowej i plastycznej w procesie ich przeróbki na druty i nity lite i bimetalowe, bazując na procesach z obszaru metalurgii proszków.