(57)【要約】【課題】溶着引き外しによって接点材料の表面がｍｍオーダーで荒れても、その耐電圧性能の劣化を抑制することが可能な真空バルブ用の接点材料を提供する。【解決手段】Ｃｒ相の存在割合が２０〜５０ｖｏｌ％であり、Ｃｕ相の存在割合が少なくとも５０ｖｏｌ％であるＣｒＣｕ合金を含んでなる金属原料を、その表面から１ｍｍ以上の領域を、２００℃以上、４１０℃以下の温度領域内において摩擦撹拌処理によって、そのＣｒ相を塑性変形させてＣｒ相を相互連結せしめたものであることを特徴とする真空バルブ用の接点材料の製造方法、および真空バルブ用の接点材料。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｒ相の存在割合が２０〜５０ｖｏｌ％であり、Ｃｕ相の存在割合が少なくとも５０ｖｏｌ％であるＣｒＣｕ合金を含んでなる金属原料を、その表面から１ｍｍ以上の領域を、２００℃以上、４１０℃以下の温度領域内において摩擦撹拌処理によって、そのＣｒ相を塑性変形させてＣｒ相を相互連結せしめることを特徴とする、真空バルブ用の接点材料の製造方法。
【請求項２】
前記の金属原料は、そのＣｒ相が粒子状または樹枝状をしている、請求項１に記載の真空バルブ用接点材料の製造方法。
【請求項３】
前記の金属原料は、Ｎｂまたは／およびＶを含んでなる、請求項１または２に記載の真空バルブ用接点材料の製造方法。
【請求項４】
前記の金属原料は、Ｎｂまたは／およびＶを０．０１〜１５重量％含んでなる、請求項３に記載の真空バルブ用接点材料の製造方法。
【請求項５】
前記の摩擦撹拌処理を、Ｗ−Ｒｅ合金を主成分として含む金属部品からなる回転工具を用いて行なう、請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空バルブ用接点材料の製造方法。
【請求項６】
Ｃｒ相の存在割合が２０〜５０ｖｏｌ％であり、Ｃｕ相の存在割合が少なくとも５０ｖｏｌ％であるＣｒＣｕ合金を含んでなる金属原料を、その表面から１ｍｍ以上の領域を、２００℃以上、４１０℃以下の温度領域内において摩擦撹拌処理によって、そのＣｒ相を塑性変形させてＣｒ相を相互連結せしめたものであることを特徴とする、真空バルブ用の接点材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、真空バルブ用接点材料およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧受電設備等に使用され、常規状態の電路の他、異常状態、特に短絡状態における電路を開閉する目的で設置される真空遮断器は、対向する固定接点および可動接点の２つの開閉可能な接点を有する真空バルブを備え、真空バルブ中の接点の開閉により電路の開閉が真空中で行われる。この真空遮断器は、真空中における優れたアークの消弧力および絶縁性能を利用したものであって、開極時に生じるアークが真空中で高速拡散するため、大電流を容易に遮断することができ、また、絶縁能力が優れているため、接点間隔を小さくできるので、小型・軽量化が容易である。
【０００３】
真空遮断器は、その環境調和性により適用範囲の拡大が進められている。特に、高電圧領域への適用が試みられている。この真空遮断器の真空バルブの接点に用いられる材料としては、導電性成分のマトリックス中に耐弧性成分粒子が分散された複合材料が一般的に使用されている。しかしながら、高電圧領域でこのような接点材料を使用する場合には、長年の使用によって、接点間で絶縁破壊を生じることがあった。
【０００４】
この接点間での絶縁破壊のメカニズムとしては、接点からの耐弧性成分等の粒子の離脱による破壊が主要因であると考えられている。特にＣｒのような脆性の耐弧性成分を用いる場合には、真空バルブの接点の開閉の繰り返しにより、接点表面に露出している耐弧性成分粒子が破砕され、微粒子となって、この耐弧性成分粒子の微粒子が離脱することによって絶縁破壊が発生すると考えられる。このため、従来の高電圧用接点材料では、接点の開閉により耐弧性成分粒子が破壊されるのを防止するために、接点材料として、耐弧性成分の微粒子が、あらかじめ導電成分マトリックス中に微細に分散したものが使用されている。耐弧性成分が、あらかじめ微粒子になってマトリックス中に微細分散されていることにより、真空バルブの接点の開閉の繰り返しによる耐弧性成分粒子の破砕が抑制され、耐電圧特性が向上する。
【０００５】
接点材料における耐弧性成分粒子を導電成分マトリックス中に微細分散させる方法としては、耐弧性成分微粒子と導電性成分微粒子との混合粒子を焼結して製造する方法（焼結法）、耐弧性成分微粒子を焼結した焼結物の空隙に、溶解した導電性成分を溶浸する方法（溶浸法）、あるいは、導電性成分と耐弧性成分の両者を溶解し、急冷して耐弧性成分を導電性成分中に微細に晶出させる方法（溶解法）などが実用化されている。
【０００６】
真空遮断器には、上述の耐電圧性能に加えて、より高い通電性能や遮断性能が要求されている。このような観点から、主たる耐弧性成分としては、上述したＣｒや、Ｍｏなどの成分が通電性能や遮断性能に優れるために選択されている。しかしながら、これらの耐弧性成分は、比較的酸化し易い成分である。そのため、ＣｒやＭｏを微粒子にすると容易に酸化されてしまうので、ＣｒやＭｏの微粒子を原料とした焼結法による製造は困難であり、また、製造した場合でも酸素や窒素等のガスの含有量が多かった。このため、ＣｒやＭｏを耐弧性成分とした接点材料の微細化には、アーク溶解法や真空溶解法が用いられる。しかしながら、これらの製造方法による微細化には限界があり、アーク溶解法や真空溶解法により製造されたＣｒの粒子は、平均粒径が１０μｍ程度である。そのため耐弧性成分の微細化には限界があった。
【０００７】
このような耐電圧性能、通電性能および遮断性能の兼備を目的として、ガス含有量が小さく、かつ必要な領域における耐弧性成分を微細化した真空バルブ用接点材料およびその製造方法が求められてきた。その一例として、Ｃｕよりなる導電性成分のマトリックス中に、ＣｒおよびＭｏのうちの少なくとも一種を含む耐弧性成分の粒子が分散した組織形態を有し、表面から１ｍｍ以上の深さの領域が、回転工具を用いて摩擦撹拌処理されることにより、この摩擦撹拌処理を施した表面近傍の領域の耐弧性成分粒子が、この表面近傍以外の領域の耐弧性成分の粒子に比べて平均粒径が１０μｍ以下に微細に分散している真空バルブ用接点材料が知られている。
【０００８】
また、硬質金属を基材として硬質セラミックス粒子を充填した材質から成り、ねじ状の溝を側面に施した突起を先端に有し、突起の周囲に平坦部を有した摩擦攪拌処理用回転工具が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−３１１２７３号公報
【特許文献２】特開２００８−２１８３４６号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４００６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
通常の摩擦撹拌処理においては、被処理材を摩擦撹拌することによってその軟化温度以上で融点以下まで温度上昇させて処理を行う。ＣｕＣｒ合金においてはマトリックスを形成するＣｕの軟化温度の４００℃以上の温度領域にて処理され、Ｃｒ相は摩擦撹拌処理によって破砕されて微細分散される。このような微細分散状態は、接点表面からの粒子の離脱を抑制し、真空バルブの初期耐電圧性能の向上に寄与することができる。しかしながら、このように初期の耐電圧性能を向上させた真空バルブにおいても、長期の使用によって表面形状が変化して耐電圧性能は劣化する。これは、接点閉極動作時に発生するアーク放電で接点表面が溶融し、閉極と同時に両側の接点が溶着し、その後の開極によって溶着部が引き剥がされる際に、接点表面に突起と窪みを形成してしまうためである。特に、コンデンサ回路を開閉する際には、閉極時のアーク放電が顕著に発生するため、接点の劣化が激しい。
【００１１】
また、硬質なＣｒ粒子を大量に含むＣｕＣｒ合金のような物質は、真鍮などの一般的なＣｕ合金とは全く異なり、窒化ホウ素の回転工具では処理は可能なものの消耗が著しいのが一般的である。硬質金属を基材とし、窒化ホウ素のような硬質セラミックス粒子を充填した回転工具を用いても、セラミックス粒子が欠落し、消耗を十分に抑えることが難しい。
【００１２】
本発明の実施形態は、このような課題の解決を図ったものであり、従来の一般的な摩擦撹拌処理方法ではなし得なかった、接点表面の形状変化の抑制を可能とし、耐電圧性能の長期安定性を改善したＣｕＣｒ接点材料を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで、本発明者らは、通常は摩擦撹拌処理を行わない基材の軟化温度以下の温度域で敢えて摩擦撹拌処理を実施し、軟化していないＣｕマトリックスによってＣｒ相を拘束してＣｕマトリックスとともにＣｒ相を大きく塑性変形させることで、Ｃｒ相を相互連結せしめることができることを見出し、本課題の解決に至った。
【００１４】
したがって、本発明の実施形態による真空バルブ用の接点材料の製造方法は、Ｃｒ相の存在割合が２０〜５０ｖｏｌ％であり、Ｃｕ相の存在割合が少なくとも５０ｖｏｌ％であるＣｒＣｕ合金を含んでなる金属原料を、その表面から１ｍｍ以上の領域を、２００℃以上、４１０℃以下の温度領域内において摩擦撹拌処理によって、そのＣｒ相を塑性変形させてＣｒ相を相互連結せしめたこと、を特徴とするものである。
【００１５】
そして、本発明の実施形態による真空バルブ用の接点材料は、Ｃｒ相の存在割合が２０〜５０ｖｏｌ％であり、Ｃｕ相の存在割合が少なくとも５０ｖｏｌ％であるＣｒＣｕ合金を含んでなる金属原料を、その表面から１ｍｍ以上の領域を、２００℃以上、４１０℃以下の温度領域内において摩擦撹拌処理によって、そのＣｒ相を塑性変形させてＣｒ相を相互連結せしめたものであること、を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施形態による真空バルブ用の接点材料は、Ｃｒ相の微細化がなされたものであって、従来の摩擦撹拌処理の粉砕による微細化ではなし得なかったＣｒ相を相互連結せしめることができたものである。
【００１７】
従来のＣｒ相分散型の組織形態においては、接点間に溶着が発生した際に、その引き外しの際に、マトリックスを形成して連続して存在するＣｕがＣｒに比べて機械的に弱いことから、Ｃｕ部を破面として破断する。この際に、引き外し力の働く軸方向に対して４５°傾いたせん断力の最大となる面に沿い、溶着端部から内部に向かって破断が進展するため、溶着引き外し部に突起が形成され易く、表面に荒れが生じるため、耐電圧性能が著しく低下する。本発明では、塑性変形によってＣｒ相が相互連結することでＣｕマトリックスの連続性を低減し、内部に向かって破断が進展しにくくすることによって突起の形成を抑制することを可能とした。従って、本発明の真空バルブ用接点材料においては、長期使用による耐電圧性能の劣化が抑制され、コンデンサ開閉のような従来の接点材料では劣化により対応できなかった領域にも使用可能とするものである。
【００１８】
また、急冷凝固による微細化のような表面数百μｍのオーダーでの組織改善ではなく、数ｍｍオーダーまで機械的に組織改善されることから、アーク放電によって真空バルブの接点材料の表面がｍｍオーダーで消耗しても、その耐電圧性能の劣化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】摩擦撹拌処理の温度条件と金属原料の処理面との関係を示す図。
【図２】摩擦撹拌処理の有無による接点材料の絶縁破壊電圧との関係を示す図。
【図３】摩擦撹拌処理の温度条件と処理層の厚さとの関係を示す図。
【図４】摩擦撹拌処理に用いることができる好ましい回転工具を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態による真空バルブ用の接点材料は、Ｃｒ相の存在割合が２０〜５０ｖｏｌ％であり、Ｃｕ相の存在割合が少なくとも５０ｖｏｌ％であるＣｒＣｕ合金を含んでなる金属原料を、その表面から１ｍｍ以上の領域を、２００℃以上、４１０℃以下の温度領域内において摩擦撹拌処理によって、そのＣｒ相を塑性変形させてＣｒ相を相互連結せしめたものであること、を特徴とするものである。
【００２１】
＜ＣｒＣｕ合金を含んでなる金属原料＞
本発明の実施形態による真空バルブ用の接点材料において、摩擦撹拌処理に付す金属原料は、Ｃｒ相の存在割合が２０〜５０ｖｏｌ％であるＣｒＣｕ合金を含んでなるものである。Ｃｒ相の存在割合が２０ｖｏｌ％未満である場合、初期の耐電圧性能が不十分であり、一方、５０ｖｏｌ％超過である場合、遮断性能が不十分となることがある。Ｃｒ相の存在割合は、好ましくは２５〜４５ｖｏｌ％、特に好ましくは３０〜４０ｖｏｌ％、である。そして、Ｃｕ相の存在割合が少なくとも５０ｖｏｌ％であるものである。ここで、Ｃｒ相およびＣｕ相の存在割合は、光学顕微鏡写真または電子顕微鏡写真における面積率の測定によって、求められたものである。
【００２２】
摩擦撹拌処理に付す金属原料において、Ｃｒ相は、その平均粒径が、好ましくは２００μｍ以下、特に好ましくは２０μｍ以下、である。平均粒径がこの範囲内であることにより、摩擦撹拌処理によるＣｒ相の相互連結性の確保が容易になる。ここで、平均粒径は、光学顕微鏡写真または電子顕微鏡写真による粒径の実測によって、求められたものである。
【００２３】
本発明の実施形態による真空バルブ用の接点材料における摩擦撹拌処理に付す金属原料は、場合により、ＣｕおよびＣｒ以外の他の元素を含むことができる。これらの各元素は、例えばＣｒ相が結晶構造が変化しない範囲内でＣｒ相あるいはＣｕ相のどちらか一相の中に、あるいはこれらの両相の中に存在することができる。そのような元素としては、ＮｂおよびＶを挙げることができる。ＮｂおよびＶは、耐電圧性能を改善することができることから好ましい。金属原料中にＮｂが存在する場合、その含有量は、好ましくは０．１〜５重量％、特に好ましくは０．５〜２重量％、である。金属原料中にＶが存在する場合、その含有量は、好ましくは０．１〜２５重量％、特に好ましくは５〜２０重量％、である。なお、ＮｂおよびＶの両方が含まれる場合、その合計量は、好ましくは０．１〜２７重量％、特に好ましくは５〜２５重量％、である。
【００２４】
本発明の実施形態による真空バルブ用の接点材料において摩擦撹拌処理に付す金属原料は、好ましくは、例えば下記のようにして得ることができる。なお、下記は例示であって、金属原料自体の取得経路ないし調製方法は下記に具体的に挙げられるものに限定されることはない。
【００２５】
（１）真空溶解法：真空中でＣｕ原料およびＣｒ原料を溶解して均一液相を形成し、これを急冷凝固させることにより、Ｃｕ相中にＣｒ相が分散凝固した合金を製造。
【００２６】
（２）焼結法：原料とするＣｕ粉末とＣｒ粉末を混合して加圧成形し、真空または還元雰囲気中においてＣｕの融点前後の温度に加熱保持することで組織の緻密化を図ることで製造。
【００２７】
（３）溶浸法：Ｃｒ粉末原料を加圧成形し、真空または還元雰囲気中においてこの成形体にＣｕの液相を溶浸して複合化することで製造。
【００２８】
さて、ＣｕＣｒ合金の場合、マトリックスを形成するＣｒを固溶したＣｕの軟化温度は４１０℃であることが一般的に知られている。従って、この温度以下ではＣｕは軟化せず、強制的に大きく塑性変形させられることになる。この時、Ｃｒ相は形状を維持することはできず、Ｃｕマトリックスとともに大きく塑性変形し、引き伸ばされながらＣｒ相同士が相互に連結してゆく。上記のような特殊な塑性変形現象を発現させＣｒ相同士が相互に連結を図るためには、処理温度は低い方が望ましいが、塑性変形抵抗は、温度の低下とともに増大し、処理装置の負荷は増大してしまう。ＣｕＣｒ合金を軟化させることなく塑性変形させることが可能な温度は装置の回転トルクによるが、概ね２００℃付近が下限であり、それ以下の温度においては安定した処理を行うことは困難である。従って、２００℃から４１０℃の限られた温度領域で摩擦撹拌処理した場合のみ、Ｃｒ相が相互に連結した組織をＣｒマトリックス中に形成させることが可能となる。
ＣｕＣｒ合金の摩擦撹拌処理は、Ｃｒ相の体積率の増大とともに困難となり、設備上、５０ｖｏｌ％が限界である。
【００２９】
本発明の実施形態では、摩擦撹拌処理をＣｕが軟化しない温度域において行うものであり、従来のＣｕが軟化した状態での摩擦撹拌処理ではなし得なかった相互連結したＣｒ相を得ることができるものである。また、急冷凝固による微細化のような表面から数百μｍのオーダーでの微細組織形成ではなく、数ｍｍオーダーの深さまで機械的に処理されることから、アーク放電による消耗によって接点材料の表面がｍｍオーダーで荒れても、その耐電圧性能の劣化を抑制することが可能となる。
【００３０】
本発明の実施形態は、このようにして課題の解決を図ったものであり、従来の一般的な摩擦撹拌処理方法ではなし得なかった、相互に連結したＣｒ相を摩擦撹拌処理によって形成し、耐電圧性能の長期安定性したＣｕＣｒ接点材料が提供される。
【００３１】
従来の一般的な摩擦撹拌処理では、摩擦によって発生する熱によって被処理材の温度を軟化温度以上の温度域まで上昇させて被加工材内部の流動を促進するものである。このような方法でＣｕＣｒ合金を処理した場合、Ｃｕの軟化温度以上の温度で処理することになるが、摩擦撹拌処理が可能なＣｕの軟化温度以上かつ融点以下の温度域ではＣｒは全く軟化されないため、粒子はそのままＣｕマトリックスとともに流動し、回転工具との衝突によって粉砕されてゆく。
【００３２】
これに対して、本発明の実施形態では、通常は摩擦撹拌処理を行わない基材の軟化温度以下の温度域で敢えて摩擦撹拌処理を実施し、軟化していないＣｕマトリックスによってＣｒ相を拘束してＣｕマトリックスとともにＣｒ相を大きく塑性変形させることで、Ｃｒ相を相互に連結させることができることを見出し、本課題の解決に至った。ＣｕＣｒ合金の場合、マトリックスを形成するＣｒを固溶したＣｕの軟化温度は４１０℃であることが一般的に知られている。従って、この温度以下ではＣｕは軟化せず、強制的に大きく塑性変形させられることになる。この時、Ｃｒ相は形状を維持することはできず、Ｃｕマトリックスとともに大きく塑性変形し、引き伸ばされながら相互連結してゆく。
【００３３】
上記のような特殊な塑性変形現象を発現させ組織微細化を図るためには、処理温度は低い方が望ましいが、塑性変形抵抗は、温度の低下とともに増大し、処理装置の負荷は増大してしまう。ＣｕＣｒ合金を軟化させることなく塑性変形させることが可能な温度は装置の回転トルクによるが、概ね２００℃付近が下限であり、それ以下の温度においては安定した処理を行うことは困難である。従って、２００℃から４１０℃の限られた温度領域で摩擦撹拌処理した場合のみ、Ｃｒ相の極めて微細な組織をＣｕマトリックス中に形成させることが可能となる。摩擦撹拌処理の温度は、好ましくは２５０〜４１０℃、特に好ましくは３００〜４００℃、である。摩擦撹拌処理の温度は、例えば、回転工具の回転数や、送り速度、押込み深さ、工具形状、被処理材周囲の断熱状態、ツールの冷却手段、被処理部へのガス吹付等による直接冷却手段等を適宜調整することで、容易に制御することができる。なお、摩擦撹拌処理の温度とは、具体的には、塑性流動状態となっている摩擦撹拌処理部分の温度である。ＣｕＣｒ合金の熱拡散率が大きいことから摩擦撹拌処理部分の周囲でもこの温度はほとんど変化なく測定可能であり、好ましくは、例えば、摩擦撹拌処理部分の直下に熱電対を設置し、直上をツールが通過する際に測定して求めることができる。
【００３４】
摩擦撹拌処理は、２００℃から４１０℃の間の所定の温度が一定に保持されるように行うことが好ましいが、２００℃から４１０℃の間の範囲内で温度変動させながら行うことができる。また、摩擦撹拌処理の際には、温度が一時的に上記範囲内から逸脱することができる。
【００３５】
また、摩擦撹拌処理する際には好ましくはアルゴンや窒素などの非酸化性シールドガスで処理部を覆い、大気に触れている摩擦撹拌処理部分からの金属酸化物の巻き込みを抑制するのが望ましく、これにより接点材料の酸素含有量を良好なレベルに保ち、十分な遮断性能を確保することが容易となる。
【００３６】
摩擦撹拌処理を実施する際に用いる回転工具は、その材質および形状、大きさ等による制限はないが、高硬度でかつ靱性に優れ、変形と欠落のいずれも抑制できるものが好ましい。そのような観点からは、回転工具は、Ｗ−Ｒｅ合金を主成分とするとして含む金属部品からなるものが特に好ましい。ここで、「主成分」とは、元素の存在割合（重量％）が最も大きい元素成分をいう。主成分であるＷ−Ｒｅの含有量は、好ましくは９０〜１００重量％、特に好ましくは９９〜１００重量％、である。Ｒｅの含有量は、好ましくは３〜３０重量％、特に好ましくは１０〜３０重量％、である。
【００３７】
回転工具の形状は、好ましくは、例えば、凸型（図４）を挙げることができる。ツールはプローブおよびショルダー部分がＷ−Ｒｅなどの高硬度かつ高靱性材料であればよく、シャンクの部分は必ずしも同じ材質である必要はない。
【実施例】
【００３８】
以下において、本発明の内容を具体的な実施例を基に説明する。なお、以下の実施例は、本発明の実施形態のうち、好ましい具体例について更に詳細に示すものである。したがって、本発明は、実施例に具体的に開示された範囲内のみに限定して解釈されないことは言うまでもない。
【００３９】
被処理材としては、Ｃｕ−３０ｖｏｌ％Ｃｒ合金を用いた。処理温度は厚さ１０ｍｍの被処理材の裏面に熱電対を配置して測定したが、被処理材であるＣｕＣｒ合金の熱拡散率が比較的大きく、摩擦撹拌処理部の移動速度が低速であることから、処理を行う表面とその直下の裏面の温度差はほとんど無い。回転工具にはＷ−Ｒｅを使用した。処理温度は、回転数と送り速度を調整することで変化させた。
【００４０】
＜実施例１および比較例１＞
図１（ａ）は、摩擦撹拌処理を処理温度１２１℃で実施した比較例１の外観写真であるが、処理表面が大きく荒れており、処理部を平坦化するのに処理層を大幅に切削せざるを得なくなり、処理層の歩留りが悪い。一方、処理温度を２０２℃とした図１（ｂ）の実施例１では、比較的平坦な処理表面が形成されており、切削による処理層のロスは最低限に抑えられる。
【００４１】
この処理を施した接点材料の絶縁破壊電圧を図２に示したが、初期状態においては未処理のものと比較して１０％向上した。また、１ｋＡの突入電流を１００回印加した後の絶縁破壊電圧は、未処理のものに比べて２７％高い値であった。
【００４２】
＜実施例２〜３および比較例２＞
図３（ａ）は、摩擦撹拌処理の処理温度が２０２℃である実施例２を示しており、図３（ａ）−１の処理部断面の光学顕微鏡による組織写真を示している。白く見える部分は走査電子顕微鏡写真によって図３（ａ）−２に拡大して示したように、Ｃｒ相が相互に連結された領域である。
【００４３】
図３（ｂ）に示す処理温度４１０℃の実施例３の場合では、処理層の厚さが薄くなるものの、同様のＣｒ相が連結した組織が表面直下１ｍｍ以上に確認できる。
【００４４】
これらに対して、図３（ｃ）に示した処理温度を５９３℃まで上げた比較例２では、処理層が０．５ｍｍ以下と極めて薄くなると同時に、図３（ｃ）−２に見られるように、単に粉砕されただけの分散状態のＣｒ粒子がかなり多く混ざっている。
このように処理層が薄くかつ分散状態のＣｒ粒子が多く混ざると接点材料の耐電圧性能は無処理のものとほぼ同等となる。
【００４５】
以上の実施例では、Ｗ−Ｒｅ合金の回転工具を使用したが、他の高硬度で靱性の優れたＣｕＣｒ合金の摩擦撹拌処理が可能な他の材質の回転工具を使用しても、本発明の効果は期待できる。ただし、消耗した回転工具の一部のセラミックスが接点材料に混入してしまうリスクを低減する上では、高靱性の金属材料系回転工具を使用するのが望ましく、さらに、回転工具の消耗の観点からは、高硬度のＷ−Ｒｅ合金を用いるのが最もよく、さらに望ましくは、Ｗ−２６ｗｔ％Ｒｅ合金を用いるのが最適である。
【００４６】
また、実施例では３０ｖｏｌ％のＣｕＣｒ合金を使用しているが、２０〜５０ｖｏｌ％の範囲であれば、施工上問題なくＣｒ相が連結した組織を形成できる。
さらに、Ｃｒ相がＮｂまたは／およびＶを含んでいても、同じ体心立方構造の結晶構造であれば、同様にＣｕマトリックス中で塑性変形し、Ｃｒにこれらの成分が固溶した相が連結した組織の形成は可能である。
【００４７】
以上述べてきたように、本発明の好ましい実施形態によれば、Ｃｒ相が連結した組織の形成を塑性変形によって行うものであり、従来の摩擦撹拌処理の粉砕による微細分散化組織の形成ではなし得なかったＣｒ相が連結した組織が形成できるものである。また、急冷凝固による微細化のような表面数百μｍのオーダーでの改質層形成ではなく、数ｍｍオーダーまで機械に改質されることから、アーク放電によって接点材料の表面がｍｍオーダーで消耗しても、その耐電圧性能の劣化を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００４８】
１  被処理材
２  処理部
３  Ｃｒ相
４  Ｃｕマトリックス
５  粉砕Ｃｒ粒子
６  ツール
８  ショルダー
９  ジャンク
【図２】
2017024056.tif 000002
【図４】
2017024056.tif 000003
【図１】
2017024056.tif 000004
【図３】
2017024056.tif 000005