Changes

This group of contact materials contains the typically Diese Gruppe von Kontaktwerkstoffen mit üblicherweise 40-65 wtMassen-% of the very hard and erosion wear resistant tungsten carbide and the high conductivity silver Wolframkarbid besteht aus dem besonders harten und verschleißfesten Wolframkarbidund dem gut leitenden Silber (<xr id="fig:Micro structure of Ag WC 50 50"/><!--(Fig. 2.135)--> <xr id="tab:Physical Properties of-Contact Materials Based"/><!--(Table 2.36)-->). Compared to Ag/W the Ag/WC (SIWODUR C) materials exhibit a higher resistance against contact welding -Werkstoffe zeichnen sich gegenüber Ag/W durch eine höhere Verschweißresistenz aus (<xr id="tab:Contact and Switching Properties of Contact Materials Based on Silver – Tungsten (SIWODUR), Silver–Tungsten Carbide (SIWODUR C) and Silver Molybdenum (SILMODUR)"/><!--(Table 2.37)-->). The rise in contact resistance experienced with Der Anstieg des Kontaktwiderstandes beim betriebsmäßigen Schalten ist beiAg/W is less pronounced in WC-Werkstoffen weniger ausgeprägt als bei Ag/WC because during arcing a protective gas layer of W, da das bei Lichtbogeneinwirkungentstehende CO is formed which limits the reaction of oxygen on the contact surface and therefore the formation of metal oxideseine schützende Gashülle bildet, die den Zutritt vonSauerstoff und damit die Oxidbildung einschränkt.

Higher requirements on low temperature rise can be fulfilled by adding a small amount of graphite which however increases the arc erosionHohe Ansprüche an das Erwärmungsverhalten können durch Zusatz einesgeringen Grafit-Anteils erfüllt werden, wodurch allerdings das Abbrandverhaltenverschlechtert wird. Die Silber-Wolframkarbid-Grafit-Werkstoffe werden z.B. Silver–tungsten carbide–graphite materials with for example mit27 wtMassen-% WC and und 3 wtMassen-% graphite or Grafit bzw. 16 wtMassen-% WC and und2 wtMassen-% graphite are manufactured using the single tip pressGrafit in Einzelpresstechnik nach dem Sinter-sinterPress-repress Nachpress-Verfahren hergestellt (PSR) process <xr id="fig:Micro structure of -Ag WC 27 C3"/><!--(Fig. 2.136)-->).

The applications of Ag/WC contacts are similar to those for Ag/W Die Einsatzgebiete von Silber-Wolframkarbid-Werkstoffen sind ähnlich denenvon Silber-Wolfram (<xr id="tab:Contact and Switching Properties of Contact Materials Based on Silver – Tungsten (SIWODUR), Silver–Tungsten Carbide (SIWODUR C) and Silver Molybdenum (SILMODUR)"/><!--(Table 2.38)-->).

=== Silver–Molybdenum Silber-Molybdän (SILMODUR) Materials-Werkstoffe===Ag/Mo materials with typically (SILMODUR)-Kontaktwerkstoffe mit 50-70 wtMassen-% molybdenum are usually produced by the powder metallurgical infiltration process Molybdän werdenüblicherweise auf pulvermetallurgischem Wege nach dem Tränkverfahren hergestellt (<xr id="fig:Micro structure of Ag Mo 35 65"/><!--(Fig. 2.137)--> <xr id="tab:Physical Properties of-Contact Materials Based"/><!--(Table 2.36)-->). Their contact properties are similar to those of Sie ähneln in ihren Kontakteigenschaften den Ag/W materials -Werkstoffen (<xr id="tab:Contact and Switching Properties of Contact Materials Based on Silver – Tungsten (SIWODUR), Silver–Tungsten Carbide (SIWODUR C) and Silver Molybdenum (SILMODUR)"/><!--(Table 2.37)-->). Since the molybdenum oxide is thermally less stable than tungsten oxide the self-cleaning effect of Da Molybdänoxid im Vergleich zu Wolframoxid thermisch weniger stabil ist, istdie Selbstreinigung der Ag/Mo contact surface during arcing is more pronounced and the contact resistance remains lower than that of Ag/W-Kontaktoberflächen im Schaltlichtbogen intensiverund somit der Kontaktwiderstand niedriger. The arc erosion resistance of Ag/Mo however is lower than the one for -Kontaktwerkstoffe sindweniger abbrandfest als Ag/W materials-Kontaktwerkstoffe. The main applications for Haupteinsatzgebiet vonAg/Mo contacts are in equipment protecting switching devices -Kontaktwerkstoffen sind Geräteschutzschalter (<xr id="tab:Contact and Switching Properties of Contact Materials Based on Silver – Tungsten (SIWODUR), Silver–Tungsten Carbide (SIWODUR C) and Silver Molybdenum (SILMODUR)"/><!--(Table 2.38)-->).

[[File:Physical Properties of-Contact Materials Based.jpg|right|thumb|Physical Properties of Contact Materials Based on Silver–Tungsten Physikalische Eigenschaften von Werkstoffen auf Silber-Wolfram (SIWODUR)-, Silver–Tungsten Carbide Silber-Wolframkarbid (SIWODUR C) and Silver Molybdenum - und Silber-Molybdän (SILMODUR)-Basis]]

<xr id="fig:Micro structure of Ag W 25 75"/><!--Fig. 2.134:--> Micro structure of Gefüge von Ag/W 25/75

<xr id="fig:Micro structure of Ag WC 50 50"/><!--Fig. 2.135:--> Micro structure of Gefüge von Ag/WC 50/50

<xr id="fig:Micro structure of -Ag WC 27 C3"/><!--Fig. 2.136:--> Micro structure of Gefüge von Ag/WC27WC 27/C3

<xr id="fig:Micro structure of Ag Mo 35 65"/><!--Fig. 2.137:--> Micro structure of Gefüge von Ag/Mo 35/65

[[File:Micro structure of Ag W 25 75.jpg|left|thumb|<caption>Micro structure of Gefüge von Ag/W 25/75</caption>]]

[[File:Micro structure of Ag WC 50 50.jpg|left|thumb|<caption>Micro structure of Gefüge von Ag/WC 50/50</caption>]]

[[File:Micro structure of -Ag WC 27 C3.jpg|left|thumb|<caption>Micro structure of Gefüge von Ag/WC27WC 27/C3</caption>]]

[[File:Micro structure of Ag Mo 35 65.jpg|left|thumb|<caption>Micro structure of Gefüge von Ag/Mo 35/65</caption>]]

<caption>'''<!--Table 2.37:-->Contact and Switching Properties of Contact Materials Based on Silver – Tungsten Kontakt- und Schalteigenschaften der Silber-Wolfram (SIWODUR), Silver–Tungsten Carbide Silber-Wolframkarbid- (SIWODUR C) and Silver Molybdenum -,Silber-Wolframkarbid-Grafit (SIWODUR C/C) und Silber-Molybdän-(SILMODUR)-Werkstoffe'''</caption>

<tr><th><p class="s12">MaterialWerkstoff/ DODUCO- DesignationBezeichnung</p></th><th><p class="s12">PropertiesEigenschaften</p></th></tr><tr><td><p class="s12">SilverSilber-TungstenWolfram</p><p class="s12">SIWODUR</p><p class="s12">SilverSilber-tungsten carbide Wolframkarbid SIWODUR C</p></td><td><p class="s12">Tendency to weld at high make currents Neigung zu Verschweißungen bei hohen Einschaltströmen in symmetrical pairingsymmetrischer Paarung,höhere Kontaktwiderstände und höhere</p><p class="s12">Higher contact resistance and higher temperature rise over increased number of operations through tungsten oxide and tungstate formation, especially for Ag/WÜbertemperaturen durch Bildung von Deckschichten aus Wolframoxiden und Wolframaten mit zunehmenden Schaltspielen insbesondere bei Silber-Wolfram,</p><p class="s12">High welding tendency of closed contacts during short circuithohe Verschweißneigung geschlossener Kontaktstücke bei Kurzschlussströmen,</p><p class="s12">Very high arc erosion resistancesehr hohe Abbrandfestigkeit, poor arc moving propertiesungünstiges Lichtbogenlaufverhalten, High hardness and low formabilityhohe Härte und nur sehr geringe Verformbarkeit,</p><p class="s12">Easy to braze and weld through Ag enriched backing layergute Löt- und Schweißbarkeit durch Silberanreicherung auf Kontaktrücken.</p></td></tr><tr><td><p class="s12">SilverSilber-Tungsten Carbide Wolframkarbid plus Grafit SIWODUR C Plus/C</p></td><td><p class="s12">Low contact resistance and low temperature rise through graphite additionNiedrigerer Kontaktwiderstand und günstigeres Übertemperaturverhalten durch Grafit-Zusatz,</p><p class="s12">Lower tendency to contact weldinggeringere Neigung zu Verschweißungen, Lower arc erosion resistance than Ag/Wgeringere Abbrandfestigkeit verglichen mit Silber-Wolfram.</p></td></tr><tr><td><p class="s12">SilverSilber-MolybdenumMolybdän</p><p class="s12">SILMODUR</p></td><td><p class="s12">Better contact resistance stability due to less stable surface layersGünstigeres Kontaktwiderstandsverhalten durch weniger stabile Deckschichten,</p><p class="s12">Lower arc erosion resistance than Ag/Wgeringere Abbrandfestigkeit verglichen mit Silber-Wolfram.</p></td></tr></table>

<caption>'''<!--Table 2.38:-->Contact and Switching Properties of Contact Materials Based on Silver – Tungsten Anwendungsbeispiele und Lieferformen von Silber-Wolfram (SIWODUR)-, Silver–Tungsten Carbide Silber-Wolframkarbid (SIWODUR C) and Silver Molybdenum - und Silber-Molybdän (SILMODUR)-Werkstoffen'''</caption>

!Material Werkstoff !Application ExamplesAnwendungsbeispiele!Form of SupplyLieferformen

|Circuit breakers Leitungsschutzschalter (not current limitingnicht strombegrenzend)|rowspan="3" | Contact tipsKontaktauflagen, brazed and weldedgelötete<br />contact partsund geschweißte Kontaktteile

|(Main) Power switchesLeistungsschalter<br /> paired with (gepaart mit Ag/C)<br />Fault current circuit breakersFehlerstromschutzschalter<br />(paired with gepaart mit Ag/C)

|Device protection switchesGeräteschutzschalter

=== Copper–Tungsten Kupfer-Wolfram (CUWODUR) Materials-Werkstoffe===Copper–tungsten Kupfer-Wolfram (CUWODUR) materials with typically -Werkstoffe mit üblicherweise 50-85 wtMassen-% tungsten are produced by the infiltration process with the tungsten particle size selected according to the end application Wolfram werden nahezu auschließlich nach dem Tränkverfahren hergestellt,wobei die Korngröße des eingesetzten Wolfram-Pulvers entsprechend demAnwendungsfall festgelegt wird [[#figures4|(Figs. 5 – 8)]] <!--(Figs. 2.138 – 2.141)--> und <xr id="tab:Physical Properties of Copper Tungsten CUWODUR Contact Materials"/><!--(Table 2.39)-->. To increase the wettability of the tungsten skeleton by copper a small amount of nickel Zur Verbesserung der Benetzung des Wolframskelettsdurch Kupfer wird den Pulvermischungen ein Nickelanteil < 1 wtMassen-% is added to the starting powder mixbeigegeben.

W/Cu materials exhibit a very high arc erosion resistance -Werkstoffe weisen eine extrem hohe Abbrandfestigkeit auf (<xr id="tab:Contact and Switching Properties of Copper–Tungsten (CUWODUR) Contact Materials"/><!--(Table 2.40)-->). Compared to silver–tungsten materials they are however less suitable to carry permanent currentSie sindjedoch im Gegensatz zu den Silber-Wolfram-Werkstoffen zur Führung vonDauerströmen weniger geeignet.

With a solid tungsten skeleton as it is the case for Liegt ein festes Wolframgerüst vor, was bei W/C infiltrated materials with Cu-Tränkwerkstoffen mit 70-85 wtMassen-% tungsten the lower melting component copper melts and vaporizes in the intense electrical arcWolfram gegeben ist, so schmilzt und verdampft bei intensiver Lichtbogeneinwirkungdie niedriger schmelzende Werkstoffkomponente Cu. At the boiling point of copper Dabeiwird das bei der Siedetemperatur von Cu (2567°C2567 °C) the still solid tungsten is efficiently “cooled” and remains pretty much unchangednoch feste Wolframwirkungsvoll „gekühlt“ und bleibt somit weitgehend erhalten.

During very high thermal stress on the Bei hoher thermischer Beanspruchung der W/Cu contacts-Kontaktauflagen, for example during short circuit currents z.B. beiKurzschlusströmen> 40 kA the tungsten skeleton requires special high mechanical strengthwerden besonders hohe Anforderungen an dieFestigkeit des Wolframgerüstes gestellt. For such applications a high temperature sintering of tungsten from selected particle size powder is applied before the usual infiltration with copper Für derartige Anwendungsfälle wirdzunächst ein festes, hochgesintertes Gerüst aus Wolframpulver geeigneterKorngröße hergestellt, das anschließend in üblicher Weise mit Kupfer getränktwird (example: z.B. CUWODUR H).

For high voltage load switches the most advantageous contact system consists of a contact tulip and a contact rodIn Leistungsschaltern der Hochspannungstechnik hat sich besonders das Kontaktsystem,bestehend aus Kontakttulpe und Schaltstift bewährt. Both contact assemblies are made usually from the mechanically strong and high conductive Beide Schaltstückesind üblicherweise aus dem mechanisch festen und hoch leitfähigenCuCrZr material and -Trägermaterial und W/Cu as the arcing tipsals Abbrandspitze zusammengesetzt. The thermally and mechanically highly stressed attachment between the two components is often achieved by utilizing electron beam welding or capacitor discharge percussion weldingDie mechanisch und thermisch hochbeanspruchte Verbindung zwischen denbeiden Werkstoffen erfolgt meist mittels Elektronenstrahl- oder Abbrennstumpfschweißen. Other attachment methods include brazing and cast-on of copper followed by cold forming steps to increase hardness and strengthWeitere Verbindungsarten sind das Hartlöten und das Angießenvon Kupfer mit nachträglicher Kaltverformung.

The main application areas for Hauptanwendungsgebiet der CUWODUR materials are as arcing contacts in load and high power switching in medium and high voltage switchgear as well as electrodes for spark gaps and over voltage arresters -Werkstoffe sind Abbrennkontakte vonLast- und Leistungsschaltern der Mittel- und Hochspannungstechnik sowieElektroden für Funkenstrecken und Überspannungsableiter <xr id="tab:Application Examples and Forms of Supply for Tungsten– Copper (CUWODUR) Contact Materials"/><!--(Table 2.41)-->().

[[File:Physical Properties of Copper Tungsten CUWODUR Contact Materials.jpg|right|thumb|Physical Properties of Copper Tungsten Physikalische Eigenschaften von Kupfer-Wolfram (CUWODUR) Contact Materials-Werkstoffen]]

<xr id="fig:Micro structure of W Cu 70 30 G"/><!--Fig. 2.139:--> Micro structure of Gefüge von W/Cu 70/30 G

<xr id="fig:Micro structure of W Cu 70 30 H"/><!--Fig. 2.140:--> Micro structure of Gefüge von W/Cu 70/30 H

<xr id="fig:Micro structure of W Cu 70 30 F"/><!--Fig. 2.138:--> Micro structure of Gefüge von W/Cu 70/30 F

<xr id="fig:Micro structure of W Cu 80 20 H"/><!--Fig. 2.141:--> Micro structure of Gefüge von W/Cu 80/20 H

[[File:Micro structure of W Cu 70 30 G.jpg|left|thumb|<caption>Micro structure of Gefüge von W/Cu 70/30 G</caption>]]

[[File:Micro structure of W Cu 70 30 H.jpg|left|thumb|<caption>Micro structure of Gefüge von W/Cu 70/30 H</caption>]]

[[File:Micro structure of W Cu 70 30 F.jpg|left|thumb|<caption>Micro structure of Gefüge von W/Cu 70/30 F</caption>]]

[[File:Micro structure of W Cu 80 20 H.jpg|left|thumb|<caption>Micro structure of Gefüge von W/Cu 80/20 H</caption>]]

<caption>'''<!--Table 2.40:-->Contact and Switching Properties of Copper–Tungsten Kontakt- und Schalteigenschaften von Kupfer-Wolfram (CUWODUR) Contact Materials-Werkstoffen'''</caption>

<tr><th><p class="s12">MaterialWerkstoff/ DODUCO- DesignationBezeichnung</p></th><th><p class="s12">PropertiesEigenschaften</p></th></tr><tr><td><p class="s12">W/Cu F</p><p class="s12">CUWODUR F</p></td><td><p class="s12">Very high arc erosion resistanceSehr hohe Abbrandfestigkeit,</p><p class="s12">Uniform erosion pattern after high operation frequencygleichmäßiges Abbrandbild bei hoher Schalthäufigkeit, Very high mechanical strengthbesonders hohe mechanische Festigkeit,</p><p class="s12">Highly resistant against thermal and mechanical shockhohe Beständigkeit gegen thermische und mechanische Schockbeanspruchung.</p></td></tr><tr><td><p class="s12">W/Cu G</p><p class="s12">CUWODUR G</p></td><td><p class="s12">Very high arc erosion resistanceSehr hohe Abbrandfestigkeit, Very high mechanical strengthsehr hohe mechanische Festigkeit,</p><p class="s12">Highly resistant against thermal and mechanical shocksehr hohe Beständigkeit gegen thermische und mechanische Schockbeanspruchung.</p></td></tr><tr><td><p class="s12">W/Cu H</p><p class="s12">CUWODUR H</p></td><td><p class="s12">Very high arc erosion resistanceSehr hohe Abbrandfestigkeit, very high mechanical strengthsehr hohe mechanische Festigkeit, Especially high resistance against thermal and mechanical shock.besonders hohe Beständigkeit gegen thermische und mechanische Schockbeanspruchung</p></td></tr></table>

<caption>'''<!--Table 2.41:-->Application Examples and Forms of Supply for Tungsten– Copper Anwendungsbeispiele und Lieferformen von Wolfram-Kupfer (CUWODUR) Contact Materials-Werkstoffen'''</caption>

<tr><th><p class="s12">MaterialWerkstoff</p></th><th><p class="s12">Application ExamplesAnwendungsbeispiele</p></th><th><p class="s12">Form of SupplyLieferformen</p></th></tr><tr><td><p class="s12">W/Cu F</p></td><td><p class="s12">Transformer tap changers,Trafo Stufenschalter</p><p class="s12">Medium voltage circuit breakersMittelspannungs-Lastschalter</p></td><td><p class="s12">Contact tipsKontaktauflagen, formed partsFormteile, brazed</p><p class="s12">and welded contact partsgelötete und geschweißte Kontaktteile</p></td></tr><tr><td><p class="s12">W/Cu G</p></td><td><p class="s12">Overvoltage arresters with spark gapÜberspannungsableiter mit Funkenstrecke,</p><p class="s12">Medium voltage circuit breakersMittelspannungs-Lastschalter, Medium voltage power switchesMittelspannungs-Leistungsschalter, High voltage power switches and circuit breakersHochspannungs-Leistungsschalter</p></td><td><p class="s12">Contact tipsKontaktauflagen, formed partsFormteile, brazed</p><p class="s12">and welded contact parts; Contact tulipsgelötete und geschweißte Kontaktteile Kontaktulpen, -stifte, rods and tubes-rohre</p></td></tr><tr><td><p class="s12">W/Cu H</p></td><td><p class="s12">High voltage power switches and circuitHochspannungs-Leistungsschalter</p><p class="s12">breakers for very high short circuit currentsmit sehr hohen Kurzschlussströmen</p></td><td><p class="s12">Welded contact parts; Contact tulipsGeschweißte Kontaktteile,Kontaktulpen,</p><p class="s12">rods-stifte, -rohre</p></td></tr></table>