DD209360A3 - Antimonarme bleilegierung - Google Patents
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Abstract
Die vorgeschlagene antimonarme Bleilegierung dient zur Herstellung von Gitterplatten fuer Blei-Saeure-Akkumulatoren. Die Aufgabe besteht darin, eine Legierung auf Basis Blei-Antimon-Arsen-Selen zu entwickeln, die eine hohe Warmrissbestaendigkeit besitzt und die beim Vergiessen nicht zum Nachtropfen und zur Fadenbildung neigt. Die erfindungsgemaesse Legierung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 2,0 bis 3,0 % Antimon, 0,02 bis 0,15 % Arsen, 0,015 bis 0,035 % Selen, Rest Blei besteht und dass der Gehalt an Zinn auf < 0,0020 % (20ppm) und an Kupfer auf < 0,0100 % (100ppm) begrenzt ist.
Description
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Antimonarme Bleilegierung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine antimonarme Bleilegierung für die Herstellung von Gitterplatten für Blei-Säure-Akkumulatoren.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Bleilegierungen mit Antimcngehalten von 2 bis 8 "% dienen als Werkstoff zur Herstellung von Akkumulatorengitter^ Es ist bekannt, den Antimongehalt aus Gründen der Erhöhung der Lebensdauer der Akkumulatoren und aus Kostengründen möglichst niedrig zu halten.
Den Nachteilen einer antimonarraen Legierung gegenüber einer solchen mit S 5? Antimon hinsichtlich der ungünstigeren Gießeigenschaften und der unzureichenden mechanischen Festigkeit der daraus gegossenen Gitter versucht man durch weitere Legierungszusätze zu begegnen.
Es ist eine antimonarme Bleilegierung zur Herstellung von Gitterplatten für Akkumulatoren bekannt, die aus 0,5 bis 6,5 % Antimon, 0,3 bis 2,5 % Arsen, Rest Blei besteht (DE-AS 1.193.253).
Die Legierung besitzt unzureichende GieSeigenschaften bei hohen GieSgeschwindigkeitan, insbesondere eine hohe Warmrißnei-
Ss ist ferner bekannt, zur Herstellung von Gitterplatten eine antimonarme Bleilegierung einzusetzen, die 0,5 bis 3,5 # Antimon, 0,025 bis 0,3 fj Arsen, 0,005 bis 0,1 % Selen, 0,002 bis 0,05 % Zinn, 0,01 bis 0,1 % Kupfer, Rest Blei enthält (DS-OS 2.403.849).
Weiterhin ist eine antimonarme Bleilegierung bekannt, die zur Herstellung von Gitterplatten für Bleiakkumulatoren vorgeschlagen wird und aus 1,0 bis 3,5 ία Antimon, 0,025 bis 0,2 % Arsen, 0,005 bis 0,1 % Selen, 0,05 bis 0,5 % Zinn, Rest Blei besteht (DD-AP 119.439).
Die Legierungen besitzen den Mangel, daß sie bei hohen Gießgeschwindigkeiten ebenfalls zur Warmrißbildung neigen, wodurch die Leistungsfähigkeit der hochproduktiven Gießautomaten eingeschränkt wird und fehlerhafte Gußstücke nicht auszuschließen sind.
Die genannten Legierungen besitzen ferner den Mangel, daß sie beim Vergießen zum Machtropfen und zur Fadenbildung neigen. Uach dem Eingießen der dosierten Legierungsmenge in die Gießform und der Unterbrechung des Gießstrahles bilden sich am' Ausguß des Kippers Tropfen oder Fäden.
Durch das Abfallen dieser teilweise oder vollständig erstarrten Tropfen oder Fäden in den Einguß werden Kanäle der Gi eß-. form blockiert, so daß fehlerhafte Gitter gegossen werden, die nicht für die Herstellung von Akkumulatoren verwendbar 5 sind. Die in die Gießform gelangten Tropfen oder Fäden führen auch zu einer Beschädigung der auf die Gießformwand aufgetragenen Korkmehlschlichte, die bekanntermaßen als Wärmedämmschicht und zur 'Vermeidung1 des Anhaftens des Gieß-
<
lings an der Gießform dient,
Die Korkmehlschicht muß damit vorzeitig erneuert werden, wodurch Produktivitätsverluste eintreten.
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Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine antimonarme Bleilegierung für die Herstellung von Gitterplatten für Blei-Säure-Akkumulatoren zu entwickeln, die bei hohen Gießgeschwindigkeiten eine hohe Warmrißbeständigkeit besitzt und die gleichzeitig das ilachtropf en und die Fadenbildung ausschließt.
Wesen der Erfindung
Die Ursache der Warmrißempfindlichkeit einer Legierung liegt in der Ausbildung interkristalliner Materialtrennungen, die bei zu hoher Abkühlungsgeschwindigkeit innerhalb des Sr-3tarrungsIntervalls nahe der Solidustemperatur der Legierung auftreten und eine legierungstypische Eigenschaft darstellen. Warmrisse entstehen dabei bevorzugt durch Schwindungsbehinderung bei der Abkühlung an den Stellen, an denen Restschmelze erstarrt. Das ist insbesondere kritisch bei Gießlingen, die unterschiedliche Querschnitte und eine komplizierte Form aufweisen. Die Einführung einer warmrißempfindlichen Legierung macht deshalb eine Verringerung der Gießgeschwindigkeit und/oder eine mit hohem Aufwand verbundene Änderung der Gießtechnologie und der Kokillenkonstruktion erforderlich.
Die Ursachen für aas Hachtropfen und die Fadenbildung, die zur Verschlechterung der Vergießbarkeit einer Bleilegierung führen, sind weitgehend ungeklärt. Dieser Mangel wird teils auf die Bildung von mechanisch stabilen Zinnoxid-Häutchen zurückgeführt .
Die weiteren Legierungskomponenten beeinflussen diesen Effekt ebenfalls positiv oder negativ, da eine eindeutige Abhängigkeit vom Zinngehalt nicht besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine antimonarme Bleilegierung auf Basis Blei-Antimon-Arsen-Selen für die Herstellung von Gitterplatten von Bleiakkumulatoren zu entwickeln.
Die Aufgabe wird erfindungsgemaß.dadurch gelöst, daß eine Legierung zum Gießen von Gitterplatten für Akkumulatoren aus
2,0 bis 3,0 % Antimon,
0,02 bis 0,15 % Arsen,
0,015 bis 0,035 % Selen,
Rest Blei besteht und daß der Gehalt
an Zinn auf < 0,0020 % ( 20 ppm), und an Kupfer auf < 0,0100 % (100 ppm)
begrenzt wird.
Die weiteren typischen Beimengungen der Legierung, wie Silber, "Jismut, Eisen, nickel, Zink, können in dem durch die Standards für den Legierungstyp eingeräumten Konzentrationsbereich liegen.
Ausführungsbeispiel:
Aus einer Legierung der Zusammensetzung
.2,7 % Sb, 0,12 % As, 0,0175 % Se, Rest Blei, 1S ppm Sn,
85 ppm Cu,
weitere Beimengungen entsprechend TGL 14728, wurden auf Gießautomaten übliche Doppelgitter mit einer Dicke von 1,5 mm und 2,3 mm für Blei-Säure-Akkumulatoren hergestallt. Auch bei hohen Gießleistungen von 13 bis 14 Doppelgittern pro Minute trat beim Eingießen der Schmelze in die Gießform weder ITachtropfen noch Fadenbildung auf, auch '"armrissi· s;e Gußteile wurden nicht festgestellt.
2380 5 8 3
Die Legierimg Iäi3t sich damit mit derselben hohen'Produktivität wie bekannte antimonreiche Legierungen verarbeiten. Die Gitterplatten besitzen eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Die aus ihnen gefertigten Akkumulatoren zeigen geringe Selbstentladung sowie geringe Neigung zur Wasserzersetzung, so daß sie als weitgehend wartungsfrei bezeichnet werden können und damit ausgezeichnete Gebrauchseigenschaften besitzen.
Claims (1)
- L ο υ υ υ ο οErf Indtingsanspruch.:Antimonarme Bleilegierung für die Herstellung von Gitterplatten für Bleiakkumulatoren, "bestehend aus 2,0 "bis 3,0 % Antimon; 0,02 bis 0,15 $ Arsen; 0,015 bis 0,035 % Selen, Rest Blei, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehaltan Zinn auf <0,0020 %
und Kupfer auf <0,01OO %begrenzt ist.2QJUL 1983*104884
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Also Published As
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