DE940096C - Verfahren zur Verminderung des maximal erforderlichen Pressdruckes zur Strangpressverformung von pyrophoren Legierungen - Google Patents
Verfahren zur Verminderung des maximal erforderlichen Pressdruckes zur Strangpressverformung von pyrophoren LegierungenInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
- C06C15/00—Pyrophoric compositions; Flints
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Description
Werden pyrophore Mischmetall-Eisen-Legierungen bei iooo bis 12000 geschmolzen und in auf
etwa 600 bis 7000 vorerhitzte gußeiserne Kokillen vergossen, dann erhält man Gußbolzen. Diese werden
bei etwa 4500 der Strangpreßverformung unterworfen, um daraus Zündsteinstränge zu erhalten,
die dann in die handelsüblichen Längen unterteilt werden. Je nach dem Eisengehalt der
Legierungen und je nach der verarbeiteten Mischmetallqualität sind bei der Strangpreßverformung
verschieden hohe Preßdrucke notwendig. Bei steigendem Eisengehalt nimmt der maximal erforderliche
Preßdruck beträchtlich zu. Aber auch durch den unterschiedlichen Verunreinigungsgrad der verarbeiteten
Mischmetallsorte, der von der chemisehen Zusammensetzung des verarbeiteten Erzes
abhängig ist, wird der Preßdruck wesentlich beeinflußt. Er steigt um so höher an, je größer der
Verunreinigungsgrad des Mischmetalls ist.
Eingehende Versuche haben ergeben, daß es möglich ist, durch Zumischen und Zulegieren von
Metallen zu den pyrophoren Mischmetall-Eisen-Legierungen, deren molare Bildungswärme, bezogen
auf ι Grammatom Sauerstoff, ungefähr gleich
groß oder größer als diejenige von Cer ist, den Preßdruck bei der Strangpreßverformung ganz
wesentlich zu senken. Die verbesserte Wirkung dieser Metallzusätze beruht auf zwei allgemeinen
Voraussetzungen. Damit der Preßdruck bei der Strangpreßverformung erniedrigt wird, ist es notwendig,
daß die innere Reibung des im Strangpreßverfahren zu verpressendeii Metalls vermindert
wird. Das ist dadurch möglich, daß störende Verunreinigungen,
z. B. Oxyde, Nitride, Hydride oder ähnliche Verunreinigungen, die entweder im, Mischmetall
selbst enthalten sind oder durch die gewollten Legierungszusätze — im Falle der pyrophoren
ίο Mischmetall-Eisen-Legierungen z. B. Eisen — in den gegossenen Preßbolzen eingebracht werden, beseitigt
bzw. herausgenommen werden. Bei bestimmten Metallzusätzen wird darüber hinaus durch eine
reine Legierungswirkung eine Senkung der inneren
Reibung erzielt und dadurch der Preßdruck vermindert.
Erfindungsgemäß werden also pyrophoren Mischmetall-Eisen-Legierungen
mit einem Eisengehalt von 4,5 bis 40% zur Verminderung des Preßdruckes
bei der Strangpreßverformung solche Metalle in Mengen von mehr als 0,3 bis 10%, vorzugsweise
von 0,6 bis i°/o, zugesetzt bzw. zulegiert, deren molare Bildungswärme, bezogen auf
ι Grammatom Sauerstoff, mindestens 110 beträgt,
wie aus der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen ist. Diese Tabelle entstammt der Arbeit von
W. Dautzenberg, »Zur Metallurgie des metallothermischen Schmelzens«, aus der Zeitschrift
für Erzbergbau und Metallhüttenwesen, 1950, Bd, 3, S. 342 bis 345.
Molare Bildungswärmen von Oxyden, berechnet auf die Einheit Sauerstoff '.
Besonders ausgeprägt ist sowohl die reinigende
und gleichzeitig auf legierende Wirkung von Titan, aber auch die anderen Metalle, z. B. Zirkon, Aluminium,
Barium, Beryllium, Magnesium oder CaI-cium allein oder in Mischung, erzielen den
gleichen oder ähnlichen Effekt. Die Aufgabe der zugesetzten Metalle besteht außer der Preßdruckverminderung
vornehmlich in der Reinigung des Metallbades von unerwünschten Bestandteilen. Die
Wirksamkeit des Zusatzes im Falle der Reinigung beruht auf seiner Affinität zu der jeweils zu entfernenden
Komponente, die nahezu gleich bzw. größer sein muß als · die des Grundmetalls zu
diesem zu entfernenden, in die Schlacke überzuführenden Stoffes. Darüber hinaus r/ird aber auch
durch eine reine Legierungseinwiikung des betreffenden Metallzusatzes die innere Reibung' bei
der Strangpreß verformung erniedrigt und dadurch
| Metall | Oxyd | berechnet auf die Einheit Sauerstoff |
| Calcium | CaO | 152,1 |
| Magnesium | MgO | 145,8 |
| Beryllium | BeO | 147,3 |
| Barium | BaO | 133,4 |
| Aluminium | Al2O3 | 131,1 |
| Zirkon | ZrO2 | 129,1 |
| Cer | CeO2 | Il6,5 |
| Titan | TiO2 | 110,0 |
der maximal erforderliche Preßdruck vermindert. Die verbessernde. Wirkung des Titans und anderer
Metalle beruht, wie einwandfreie Reihenversuche ergeben haben, auf beiden Möglichkeiten. Der
Mechanismus dieses überraschenden Effektes ist im einzelnen noch nicht ganz erforscht, und allgemein
gültige Aussagen können — abgesehen von Titan und den anderen genannten Metallen — auf
Grund übergeordneter meallphysikalischer Gesetzmäßigkeiten noch nicht gegeben werden.
Die Zulegierung von Titan in- Zündmetalle auf der Basis Mischmetall-Eisen mit Eisengehalten von
25 bis zu 40% ist Gegenstand eines noch nicht zum Stand der Technik gehörenden Verfahrens.. Der
Zusatz von 0,05 bis 0,3 % Titan oder Zirkon oder deren Mischung zu pyrophoren Mischmetall-Eisen-Legierungen
hat aber dort allein den Zweck, die Korngröße der pyrophoren Kristallart so weit zu
verfeinern, daß das Strangpreßverfahren auch bei höheren Eisengehalten, z. B. von 25 bis 40%, ermöglicht
wird, ohne daß die Pyrophorität der Legierung darunter leidet. Diese Kornverfeinerung
hat aber nichts zu tun mit der erfindungsgemäßen Herabsetzung des Preßdruckes bzw. .dem reinigenden
und auflegierenden Zusatz von Titan zu pyrophoren Mischmetall-Eisen-Legierungen mit einem
Eisengehalt von 4,5 bis 40%.
Weiterhin ist es bekannt, pyrophore Massen in der Weise herzustellen, daß kleinstückige, anoxydierte
seltene Erdmetalle mit anderen Metallen·, z. B. Vanadium, Molybdän, Titan oder Wolfram,
zusammengepreßt und dann gesintert werden. Der Zusatz dieser Metalle dient aber nur dazu, die
Härte und das spezifische Gewicht der Sinterlegierung zu ändern. Eine reinigende und auf legierende
Wirkung der zugesetzten Metalle zu erschmolzenen Gußblöcken pyrophorer Mischmetall- lot>
Eisen-Legierungen zum Zwecke der Erniedrigung des Preßdruckes bei der Strangpreß verformung ist
aus diesen Literaturstellen weder bekannt noch zu entnehmen.
i. 78,4% eines aus Monazitsand gewonnenen
Mischmetalls werden mit 20% Eisen, 0,6% Magnesium, 1 % Zinn legiert. Die Härte der Legierung im Gußzustand beträgt 112 kg/mm2, der er-
forderliche Druck bei der Strangpreßverformung t. Werden dieser Legierung noch 0,6% Titan
zülegiert, dann steigt die Härte der Legierung im Gußzustand auf 116 kg/mm2, der für die Strangpreßverformung
maximal nötige Preßdruck kann aber um 42% auf 19 t vermindert werden.
■ 2. Ein aus Bastnaesit gewonnenes Mischmetall wird mit 20,2% Eisen, 0,5% Magnesium, i°/o
Zinn legiert. Der Gehalt an Mischmetall beträgt 78,4%. Die Härte dieser Mischmetall-Legierung
beträgt im Gußzustand 89 kg/mm2. Bei der Strangpreßverformung wird bei 4800 ein Preßdruck von
benötigt. Werden zu 78,4% des gleichen Mischmetalls 19,5% Eisen, 0,5% Magnesium,
1% Zinn, 0,21 % Aluminium und 0,60% Titan
zulegiert, dann beträgt die Härte der Legierung
im Gußzustand 97,8kg/mm2; der für die Strangpreßverformung
maximal nötige Preßdruck ist aber um 46% auf 12,5 t gefallen.
3. Zu 74,6% eines aus Bastnaesit gewonnenen Mischmetalls werden 23,9% Eisen, 0,5 % Magnesium,
ι %> Zinn.' legiert. Die Härte der Legierung
im Gußzustand beträgt 98,8 kg/mm2 und der Preßdruck bei der Strangpreßverformung 25 t. Werden
hingegen 74,3°/» des gleichen Mischmetalls mit 23,4% Eisen, 0,5% Magnesium, i%>
Zin, 0,11% Aluminium und 0,66% Titan legiert, dann steigt
die Härte der Legierung im Gußzustand auf 104 kg/mm2, der für die Strangpreßverformung
maximal nötige Preßdruck fällt aber um 40% auf 15 t.
4. Zu 70,6% eines aus Bastnaesit gewonnenen Mischmetall werden 28 V» Eisen, 0,5 °/o Magnesium,
0,9% Zinn zulegiert. Die Härte der Legierung im Gußzustand beträgt 108 kg/mm2, der Preßdruck
ao 38 t. Werden zu 69,70Zo des gleichen, Mischmetalls
28,1% Eisen, 0,5°/» Magnesium, 1% Zinn, o,i2%>
Aluminium und 0,7 %> Titan zulegiert, dann steigt die Härte der Legierung im Gußzustand auf
Ι2Ό kg/mm2, der für die Strangpreßyerformung maximal nötige Druck kann aber um 45 °/o auf 211
vermindert werden.
Die erfindungsgemäße Zugabe von Titan sowie der anderen genannten Metalle zu den Mischmetall-Eisen-Legierungen
mit Eisengehalten von 4,5 bis 40% ist von großer praktischer Bedeutung für die Herstellung von Zündmetallsträngen für die
verschiedensten Anwendungsgebiete. Durch die Herabsetzung des für die Strangpreßverformung
maximal nötigen Druckes in der Wärme wird nicht nur die praktische Verarbeitung dieser Legierungsart erleichtert, sondern auch die Haltbarkeit der
hierzu notwendigen Preßwerkzeuge erheblich gesteigert.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH:Verfahren zur Verminderung des maximal erforderlichen Preßdruckes zur Strangpreßverformung von pyrophoren Legierungen aus Mischmetall-Eisen zur Herstellung von Zündmetallsträngen, dadurch gekennzeichnet, daß Mischmetall-Eisen-Legierungen mit Eisengehalten von 4,5 bis 40°/o solche Metalle allein oder in Mischung in Mengen von 0,3 bis 10%, vorzugsweise 0,6 bis 1%, zugegeben bzw. zulegiert werden, deren molare Bildungswärme, bezogen auf 1 Grammatom Sauerstoff, mindestens 110 beträgt.509 664 2.56
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEG8012A DE940096C (de) | 1952-01-25 | 1952-01-26 | Verfahren zur Verminderung des maximal erforderlichen Pressdruckes zur Strangpressverformung von pyrophoren Legierungen |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE739174X | 1952-01-25 | ||
| DEG8012A DE940096C (de) | 1952-01-25 | 1952-01-26 | Verfahren zur Verminderung des maximal erforderlichen Pressdruckes zur Strangpressverformung von pyrophoren Legierungen |
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| DE940096C true DE940096C (de) | 1956-03-08 |
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| DEG8012A Expired DE940096C (de) | 1952-01-25 | 1952-01-26 | Verfahren zur Verminderung des maximal erforderlichen Pressdruckes zur Strangpressverformung von pyrophoren Legierungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE940096C (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1111838B (de) * | 1957-02-08 | 1961-07-27 | Goldschmidt Ag Th | Anwendung des Strangpressverfahrens zur Herstellung von Zuendsteinen aus pyrophoren Legierungen |
-
1952
- 1952-01-26 DE DEG8012A patent/DE940096C/de not_active Expired
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| DE1111838B (de) * | 1957-02-08 | 1961-07-27 | Goldschmidt Ag Th | Anwendung des Strangpressverfahrens zur Herstellung von Zuendsteinen aus pyrophoren Legierungen |
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