AT126425B - Verfahren zur Herstellung von Kupfer-Eisen-Legierungen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Kupfer-Eisen-Legierungen. 



   Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Kupfer-Eisen-Legierungen und bezweckt, vollkommen homogene Legierungen dieser Art zustande zu bringen. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der Schmelzvorgang allein oder auch der Gussvorgang bis zum Erstarren der Legierung oder ein Teil dieses Vorganges unter dem Einfluss eines elektrostatischen Feldes durchgeführt wird. 



   Wenn man bisher Eisen und Kupfer in der üblichen Weise legieren wollte, so erhielt man, obwohl im Schmelzzustand offensichtlich eine homogene Masse vorlag, nach dem Erstarren eine heterogene Masse von ausgeschiedenen Kristallen der einzelnen Bestandteile und nicht ein homogenes Eutektikum. Geht man hingegen gemäss der Erfindung vor, indem man die gewählten Metalle in geeigneten Mengenverhältnissen wenigstens während eines Teiles des Vorganges der Legierungsbildung der Einwirkung eines elektrostatischen Feldes aussetzt, so erreicht man, dass an Stelle einer getrennten Kristallisation. wie sie bisher in Abwesenheit eines elektrostatischen Feldes vor sich ging, eine Erstarrung zu einer homogenen Masse erzielt wird, welche die charakteristischesten Eigenschaften einer wahren Legierung zeigt.

   Mit Hilfe des vorliegenden Verfahrens kann diese Legierung in allen Verhältnissen der Bestandteile hergestellt werden, u. zw. in Form eines homogenen Körpers. Wenn man z. B.   100/0   Elektrolytkupfer mit   900/o   handelsüblichem Eisen legiert, so erhält man eine Legierung von einer erheblich grösseren Härte als die des Eisens. Eine solche Legierung wird an der Luft und von den   hallptsÅachlichsten   chemischen Agentien nicht verändert und weist chemische und physikalische Eigenschaften auf, die vollkommen verschieden von denen seiner Bestandteile sind.

   Bei Erhöhung des Prozentgehaltes an Kupfer auf   30 /o   kann man eine Härte der Legierung feststellen, welche noch grösser ist als die der Legierung mit einem Kupfergehalt von   100/0,  
Handelt es sich um die Gewinnung einer Legierung, so kann man beispielsweise das Verfahren wie folgt ausführen :
Man ordnet in einem Ofen, welcher eine Temperatur geben kann, die über der höchsten Schmelztemperatur der zu legierenden Metalle liegt, einen Schmelztiegel und zwischen den Wänden des Ofens und dem Schmelztiegel zwei Metallarmaturen an, welche man durch isolierte Einrichtungen in der geeigneten Stellung befestigt. Man verbindet jede dieser Armaturen mit einem Pol einer Quelle hoher elektrischer Spannung, z. B. mit den Polen einer statischen Maschine oder noch besser eines Transformators oder eines Funkeninduktors (Ruhmkorffsche Spule).

   Die Elektrizitätsquelle wählt man vorzugsweise so, dass sie eine Spannung von mehreren zehntausend Volt, z. B. 80.000 oder 100. 000 Volt. bei einer Strommenge eines Bruchteiles eines Milliampere ergibt. Man ordnet in dem Ofen die metallischen Armaturen in der Weise an, dass der innere Hohlraum des Schmelztiegels sich in der stärksten Zone des elektrostatischen Feldes befindet, welches zwischen den beiden Armaturen besteht, wenn sie geladen sind. 



  Man bringt in den Schmelztiegel die zu legierenden Metalle, indem man mit dem am leichtesten schmelzenden beginnt, wobei man vorzugsweise die Mischung nach Massgabe der Schmelze durcheinanderrührt, z. B. mit einem Rührer aus feuerfester Erde (keramischem Material). Man setzt die Schmelzung und das Rühren einige Minuten fort, z. B. 5-10 Minuten, und lässt dann die flüssige Masse in eine geeignete Gussform fliessen, vorzugsweise immer unter der 

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 Einwirkung des elektrostatischen Feldes wenigstens bis zum Beginn des Festwerden der Legierung. 



   Wenn es sich z. B. darum handelt, eine Legierung von Eisen und Kupfer in den Verhältnissen von   90%   und   100/o   herzustellen, wählt man zur Erhitzung einen Ofen, welcher eine Temperatur von ungefähr   18000 ergibt,   richtet den Ofen, wie oben ausgeführt wurde, ein und bringt unter der Einwirkung des elektrostatischen Feldes zunächst das Kupfer. dann das Eisen und hernach allenfalls sehr geringe Mengen (Spuren) eines andern Metalles, vorzugsweise von Zinn, ein, welche die Homogenisierung beschleunigen, die indessen auch ohne einen solchen Zusatz verläuft. Nach der vollständigen Schmelzung und Mischung belässt man die Masse 5-10 Minuten in geschmolzenem Zustanden und beginnt hernach mit dem Guss der Mischung, die in Form einer homogenen Masse erstarrt, die die oben erwähnten Eigenschaften besitzt.

   Selbstverständlich kann man auch Legierungen, welche mehr als zwei Bestandteile enthalten, nach dem Verfahren gemäss der Erfindung herstellen, ebenso wie Produkte, die wenigstens einen Bestandteil aufweisen, der nicht aus einem Metall besteht. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kupfer-Eisen-Legierungen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzvorgang allein oder auch der Gussvorgang bis zum Erstarren der Legierung oder ein Teil dieses Vorganges unter dem Einfluss eines elektrostatischen Feldes   durchgeführt   wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Komponenten zwecks Beschleunigung der Homogenisierung Spuren l von Zinn zusetzt.