NO154061B - Anordning for anlegging av skispor. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av dispersjonsforsterket bly.

Oppfinnelsen vedrører fremstilling av

dispersjonsstyrket bly, dvs. bly som har blitt fremstillet fra blypulver og styrket ved å distribuere gjennom metallet fine partikler av blyoksyd som skriver seg fra den oksydfilm som er til stede på bly-partiklene og som danner pulveret for på denne måte å fremstille et materiale med forbedrede mekaniske egenskaper omfat-tende god strekkfasthet, sigefasthet og ut-matningsmotstand.

Oppfinnelsen vedrører altså en fremgangsmåte for fremstilling av dispersjonsstyrket bly, idet fremgangsmåten er karakterisert ved at blypulver som består av bly-partikler med en maksimal partikkelstør-relse på 75 mikron og som hver har en overflatefilm av blyoksyd, idet blyoksydinnholdet i pulveret er av størrelsesorden 0,5—10 vektprosent og blyoksydet er fordelt vesentlig jevnt gjennom pulvermassen, utsettes for tilstrekkelig skjæredeformasjon i ett enkelt fabrikasjonstrinn til å ødelegge blyoksydfilmene og å bevirke amalgamering av blyoksydpartiklene i en blygrunn-masse hvori blyoksydet er fordelt vesentlig jevnt som små partikler hvorav hoved-mengden har en størrelse mindre enn 1 mikron.

En vanlig måte hvorpå blypulver utsettes for skjæredeformasjon er å ekstrudere blypulveret etter at det er blitt komprimert. Ved å ekstrudere blypulver med de ovennevnte data er det mulig å fremstille dispersjonsstyrket bly med akseptable data f. eks. som har en bruddgrense på 245—490 kg pr. cm<2> uten at det er nød-vendig å utsette det ekstruderte materiale for ytterligere fabrikasjonstrinn som f. eks. valsing. Godtagbare produkter kan imidlertid også dannes ved å utsette blypulveret for andre fabrikasjonstrinn som f. eks. valsing eller pressing.

Det er funnet at en markert forbed-ring i bruddstyrken sammenlignet med et tilsvarende produkt fremstillet av vanlig bly oppnås med et blyoksydinnhold i pulveret så lavt som 0,5 pst. Når imidlertid blyoksydinnholdet er 1 pst. eller mere oppnås en økning i bruddstyrken av størrelses-orden 200—250 pst.

Blypulver som har en maksimal par-tikkelstørrelse på 75 mikron vil passere en 200 mesh sikt, men det vil foretrekkes å benytte blypulver som vil passere en 300 mesh sikt og som følgelig har en maksimal par-tikkelstørrelse på 53 mikron. Fortrinnsvis er partikkelstørrelsesfordelingskurven av partiklene således, at toppen av kurven til-svarer en lav partikkelstørrelse innen området 0—53 mikron. Det foretrekkes også å benytte blypulver som inneholder fra 1 til 5 vektprosent blyoksyd.

Da pulveret som benyttes for fremstilling av det dispersjonsstyrkede bly inneholder en bestemt kontrollert og jevnt fordelt mengde av blyoksyd som er tilstede som en overflatefilm på individuelle partikler av bly og ikke innbefatter i vesentlig grad partikler av fullstendig oksydert bly, oppnås ekstruderte og andre produkter av meget jevn natur. Egenskapene av det dispersjonsstyrkede bly er ikke bare jevnt inne i ett og samme stykke, men de er også re-produserbare fra et stykke til et annet.

Slik reproduserbarhet kan ikke sikres når det benyttes pulverisert bly slik det tidligere har vært vanlig kommersielt til-gjengelig bortsett fra hvis fremstillings-betingelsene holdes like fordi det er ikke sikret, at suksessive charger av pulverisert bly vil ha samme innhold av blyoksyd eller inneholde en jevnt fordelt mengde av blyoksyd.

Ikke desto mindre er det mulig ved bruk av to eller flere forskjellige blypulvere av jevnt og kontrollert blyoksydinnhold å fremstille produkter som har forskjellig innhold av blyoksyd, enten i forskjellige soner i tykkelsen av produktet eller i forskjellige soner langs produktets lengde. Dette kan oppnås ved å fremstille produktet fra to eller flere blypulvere med forskjellig jevne og kontrollerte blyoksydinnhold som f. eks. er pulvere som har samme partikkelstørrelse men har oksydbelegg av forskjellig tykkelse eller pulvere av forskjellig partikkelstørrelse som har oksydbelegg av samme eller forskjellig tykkelse. Således kan et ekstrudert produkt fremstilles som har et mindre innhold av blyoksyd i sin ytre sone enn i sentralsonen, eller et sammenfoldbart blyrør som kan være fremstillet ved å ha alternerende svakere og sterkere soner langs rørets lengde.

Dispersjonsstyrket bly fremstillet overensstemmende med oppfinnelsen kan fremstilles i den form det skal benyttes, f. eks. som ark, staver eller bånd som ekstruderte rør eller som ekstrudert blydekke på kabel-kjerner. Alternativt kan det fremstilte bly utsettes for en eller annen etterfølgende formningsprosess som trekking, pressing, lodding, valseforming, spinning eller dan-net maskeform ved hjelp av ekspandert metallteknikk. Slike ytterligere formnings-operasjoner kan selvsagt resultere i ytterligere skjæredeformering av blyet og således danne ytterligere' forbedringer i de mekaniske egenskaper. Rør- eller kabel-belegg kan fremstilles ved å skjøte bly-strimler fremstillet overensstemmende med oppfinnelsen og bøyd rundt for å sammen-føre motsatte kanter.

Blypulveret som anvendes overensstemmende méd oppfinnelsen kan fremstilles ved å la'en' stråle av smeltet bly opp-deles til fine partikler ved hjelp av én luft-eller dampstrøm,' idet partiklene stivner og samles";i" et kammer-.

Det er funnet at gode resultater oppnås når pulveret består av kjemisk rent bly av 99,99 pst. renhet eller deromkring. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til bruk av blypulver med denne høye ren-hétsgrad og blyet kan også inneholde mindre mengder av legerende bestanddeler som f. eks. antimon, kobber, tellur og sølv, som er kjent for å ha styrkende virk-ning på bly. Således kan blyet inneholde sølv og kobber hver i en mengde på 0,003— 0,01 pst. som beskrevet i britisk patent nr. 572 656. Generelt bør mengdene av slike legerende bestanddeler ikke overskride 0,25 pst.

Pulveret kan vanligvis inneholde 4 pst. blyoksyd og kan ekstruderes ved et trykk som kan variere over et vidt område f. eks. 180—650 .kg pr. cm-. Ekstrusjonen utføres fortrinnsvis ved omgivelsenes temperatur for å sikre maksimal strekkfasthet i det ekstruderte produkt. Komprimering ved et trykk som vanligvis er minst halvparten av ekstruderingstrykket kan gå foran ekstru-deringen eller andre former for fremstilling. Fabrikasjon kan umiddelbart etter-følge komprimering eller pulveret kari kom-primeres i blokker som etterpå overføres til ekstruderingspressen.

Det er' etter ovennevnte fremgangsmåte fremstillet rør med 6" diameter dg 1/2" veggtykkelse og 10" diameter og11/4" veggtykkelse og også bånd og 'wire: Tyrih-véggede rør fremstillet' ved fremgangs<L >måten kan formes- til plate ved å- skjæres åpen og flatgjøres/Hvis ønsket kan' det ekstruderte produkt valses til tynrt plate eller trekkes til tråd.""-'"•"''

'"Hvis blypulveret<1> ikke' skål' benyttes umiddelbart for fremstilling"'av' dispersjonsstyrket bly bør det" lagres' under betingelser som såvidt mulig vil hindre ytterligere oksydåsjon av 'blyet.- <"<-•• "r' v-

" Blypulver med-ovennevnte" karakteri-stika -kan også kontinuerlig ekstruderes som kabelbelegning ved1 temperaturer-be-traktelig lavere enn de < som vanligvis benyttes i kabelbelegningspresserr ■■'■ <•

Visse' eksperimentelle: ■ resultater som er oppnådd ved å underkaste1 rent blypulver av ovennevnte karakteristika-'ekstrusjon, er angitt i tabell 1'nedenfor hvor første spalte angir produktets natur (fr eks: rør, rektangulære seksjonsbarrer, staver^eller tråd), spalte 2 blyoksydinnholdet i vekt av pulveret; spalte 3 r> ekstrusjonsforhbldet, spålte'4 ekstrusjonstrykkefi'tonn' pr." cm2 på' ekstruderens dyseåpning "og-1 spålte-34 bruddstyrken fa v produktet. " ''-•v mv

; "Det skål~'bem'erkes,'<f>at! produkter T<som har én bruddstyrke på"245 kg- pr: :cm2 'eller

mer kan dannes ved å benytte ekstrusjons-forhold i området fra 10 : 1 til 4000 : 1. Bruddstyrken av tilsvarende produkter fremstillet ved ekstrusjon av rent bly ved

vanlige ekstrusjonsmetoder overskrider ikke 168 kg pr. cm<2>. Det skal også bemerkes at generelt øker bruddstyrken med økning av blyoksydmengden i blypulveret.

Hvor det er nødvendig med styrke og stivhet, f. eks. i batteri-gittere, benyttes ofte blylegeringer som inneholder en rela-tivt høy prosent antimon, av størrelses-orden 6—8. Slike legeringer er uheldig på grunn av antimons høye pris og også i til-feller hvor elektriske batterier benyttes i lukket rom på grunn av tendensen til å danne toksiske gasser. Produkter av tilsvarende styrke som ikke inneholder noe antimon eller mindre mengder antimon i størrelsesorden 0,2 pst. kan fremstilles av dispersjonsstyrket bly fremstillet ifølge oppfinnelsen.

Tabell 2 gir ekstrusjonsdata tilsvarende de som er gitt i tabell 1 for materialer ekstrudert av blypulver inneholdende 0,19 pst. antimon og 0,77 pst. blyoksyd:

En bestemmelse av blyets sigefasthet

kan fåes fra S/Q-forholdet, dvs. forholdet

mellom bruddgrensen målt under lang-somme betingelser (S), dvs. en utvidelse på

0,001 cm pr. cm lengde av prøvestykket pr.

minutt og hurtig betingelse (Q), dvs. en

utvidelse på 0,2 cm pr. cm lengde av prøve-stykket pr. minutt, et høyt S/Q forhold indikerer en god sigefasthet.

Visse data basert på slike prøver er angitt i følgende tabell.

Ved det første tilfelle av prøvene i

tabell 3 var materialet fremstillet av blypulver inneholdende 0,2 pst. antimon, mens

materialet benyttet i de andre prøver var

fremstillet av rent blypulver.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av

dispersjonsstyrket bly, karakterisert v e d at blypulver som består av blypartik-ler med en maksimal partikkelstørrelse på 75 mikron og som hver har en overflatefilm av blyoksyd, idet blyoksydinnholdet i pulveret er av størrelsesorden 0,5—10 vektprosent og blyoksydet er vesentlig jevnt fordelt gjennom pulvermassen, utsettes for tilstrekkelig skjæredeformering i ett enkelt fabrikasjonstrinn til å ødelegge filmene av blyoksyd og bevirke amalgamering av blyoksydpartiklene i en grunnmasse av bly hvori blyoksydet er vesentlig jevnt fordelt som fine partikler hvorav mesteparten har en størrelse mindre enn 1 mikron.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at blypulverets maksimale partikkelstørrelse er 53 mikron.

3. Fremgangsmåte ifølge påstandene 1 og 2, karakterisert ved at blypulveret inneholder 1—5 vektsprosent av blyoksyd.

4. Fremgangsmåte ifølge en av de fore-gående påstander, karakterisert ved at fabrikasjonstrinnet omfatter ekstruder-ing av komprimert pulver.

5. Fremgangsmåte ifølge påstand 4, karakterisert ved at pulveret kom-primeres til blokker som deretter ekstruderes.

6. Fremgangsmåte ifølge påstandene 4 eller 5, karakterisert ved at eks-trusjonsforholdet er mellom 10 : 1 og 4000 : 1.