NO770040L - Platina-rodiumlegering, spesielt for tilvirkning av trekkhylser for fremstilling av glassfibre. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår platina-rodiumlegeringer med lav sigehastighet.

Nærmere bestemt angåt oppfinnelsen legeringer som

er spesielt egnet for tilvirkning av trekkhylser for fremstilling av glassfibre.

Ved en eksisterende fremgangsmåte for fremstilling av glassfibre trekkes smeltet glass gjennom et eller flere hull i en vegg i et kammer kalt trekkhylse. Trekkhylsen må være kjemisk bestandig mot smeltet glass og målstabil ved en arbeids-temperatur på ca. 982-1371°C.

Dimensjonsstabiliteten, spesielt med henblikk på sigehastigheten, er av spesiell betydning fordi en deformasjon av trekkhylsen resulterer i en uriktig varmefordeling over den med hull utstyrte vegg av trekkhylsens munnstykkedel, idet hullene ikke vil ligge i linje med hverandre, og videre i en øde-leggelse av hullene gjennom hvilke det smeltede glass trekkes.

Anvendelsen av primære platina-rodiumlegeringer i trekkhylser for kontinulerig glassfiberfremstilling har vist seg ytterst fremgangsrike på grunn av disse legeringers unike kjemiske bestandighet mot smeltet glass ved forhøyede tempera-turer. På grunn av de siste landevinninger innenfor glassfiber-teknologien, har man imidlertid nærmet seg grensen for den holdfasthet som kan oppnås med platinagruppens metaller ved overføring av disse til fast fase på konvensjonell måte. Den iboende mangel på siging og bruddholdfasthet ved forhøyet temperatur hos de kjente platina-rodiumlegeringer har lagt strenge begrensninger både på utformingen av trekkhylsene for fiberfremstilling og på temperaturen for fiberfremstillingen. Rent generelt har det vist seg at en vesentlig tilsetning av

et tredje uedelt metall til kjente legeringer, kun gir en margi-nelløkning av de mekaniske egenskaper og da kun på bekostning

av en betydelig.reduksjon av glasskorrosjons- og oksydasjonsbestandigheten.

Det er nu utviklet en legering som fremstilled ved konvensjonell legeringsteknikk og som har overlegen bruddhold-fashet og sigeegenskaper ved høy temperatur samtidig som den er likeverdig med de beste kjente legeringer innenfor dette tekniske område med henblikk på bestandigheten mot glasskorro-sjon og oksydasjon. Denne legering er spesielt egnet for an-vendelse i maskindeler for fremstilling av fibre, f.eks. i trekkhylser, hvis livslengde begrenses av munnstykkedelenes ettergivenhet eller siging ved forhøyet temperatur.

Ved en utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse består platina-rodiumlegeringen i det vesentlige av rodium i en mengde på 10-40 vekt-%, bor i en mengde av 0,01-0,5 vekt-%, zirkon i en mengde på 0,015-1,25 vekt-%, hvorved resten ut-gjøres av platina.

Ved en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen består legeringen i det vesentlige av rodium i en mengde på 22-26 vekt-%, bor i en mengde på 0,04-0,09 vekt-% og zirkon i

en mengde på 0,075-0,175 vekt-%, hvorved resten utgjøres av platina.

Ved en annen foretrukken utførelsesform ifølge oppfinnelsen består legeringen i det vesentlige av rodium i en mengde på 25 vekt-%, bor i en mengde på 0,05 vekt-% og zirkon i en mengde på 0,1 vekt-%, hvorved resten utgjøres av platina.

I sin mest foretrukne utførelsesform ifølge oppfinnelsen består legeringen av en fast oppløsning av platina og rodium i hvilken små mengder av bor og zirkon fortrinnsvis er dispergert.

Ved en mindre foretrukken utførelsesform ifølge oppfinnelsen er zirkon helt eller delvis erstattet med minst ett av grunnstoffene hafnium og magnesium. Det er selvfølgelig at en legering som inneholder hafnium og/eller magnesium ikke er likeverdig med en som kun inneholder zirkon.

Ved en annen mindre foretrukken utførelsesform ifølge oppfinnelsen er zirkon helt eller delvis erstattet med minst ett av grunnstoffene yttrium, lantan, titan, niob og tantal. Likeledes er det i dette tilfelle også helt klart at en legering som fremkommer ved en slik erstatning ikke er like-

verdig med en som kun inneholder zirkon.

Ved de to siste utførelsesformer ifølge oppfinnelsen utgjør mengden av det eller de grunnstoff som helt eller delvis erstatter zirkon i legeringen sammen med den mengde zirkon som derved inngår i legeringen 0,015-1,25 vekt-% av legeringen.

Legeringene ifølge foreliggende oppfinnelse frem-stilles på vanlig måte ved smelting og støping. Fortrinnsvis varmeformes og glødes legeringen for å oppnåelse av de hylse-materialer som er nødvendige for tilvirkning av trekkhylsene.

Oppfinnelsen beskrives nærmere nedenfor under hen-visning til den ledsagende tegning der fig. 1 viser et sideriss, delvis i snitt, av en trekkhylse for fremstilling av glassfibre og fig. 2 viser et delvis frontriss av trekkhylsen i fig. 1.

Den i fig. 1 og 2 viste trekkhylse 1 omfatter et kammer for en glassmasse 2. Kammeret er utstyrt med munnstykker 3 gjennom hvilke glasset trekkes til fibre 6. Mellom munnstykkene 3 kan det være anordnet flenser 8 som skyter ut fra et avkjølt samlerør 9 hvortil et kjølemiddel tilføres via en led-ning 11. Hvilken som helst eller alle deler av en slike trekkhylse kan være tilvirket av legeringen ifølge oppfinnelsen. Fortrinnsvis er kammeret og munnstykkene tilvirket av en legering ifølge oppfinnelsen.

En legering ifølge foreliggende oppfinnelse og

som i det vesentlige består av 25 vekt-% rodium, 0,05 vekt-%

bor. og 0,1 vekt-% zirkon, oppnådd ved smelting av platina og rodium sammen ved et trykk på ca. 10 ym Hg. Bor og zirkon ble innført i smeiten akkurat før tapping. Den resulterende støp ble varmsmidd med 3722°C med to mellomglødninger i 20 min. ved 3722°C.inntil det var oppnådd tynnblikk med en tykkelse på ca.

1 mm. Prøvestykker for bestemmelse av siging, bruddholdfasthet, oksydasjons- og glasskorrosjonsbestandighet, ble tatt fra platen, og man oppnådde følgende resultater:

Tallene er sammenlignbare med de kjente legeringers.

Av det ovenstående fremgår det at legeringen ifølge foreliggende oppfinnelse gir utmerkede sige- og bruddholdfast-hetsegenskaper og dette ikke på bekostning av glasskorrosjons-og oksydasjonsbestandigheten.

Claims (8)

1. Platina-rodiumlegering, spesielt for tilvirkning av trekkhylser for fremstilling av glassfibre, karakterisert ved at den i det vesentlige består av rodium i en mengde på 10-40 vekt-%, bor i en mengde på 0,01-0,5 vekt-%, et eller flere av følgende grunnstoffer: zirkon, hafnium, magnesium, yttrium, lantan, titan, niob og tantal i en totalmengde på 0,015-1,25 vekt-%, hvorved resten utgjøres av platina.

2. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at den inneholder zirkon i en mengde på 0,015-1,25 vekt-%.

3. Legering ifølge krav 2, karakterisert ved at den inneholder rodium i en mengde på 22-26 vekt-%, bor i en mengde på 0,04-0,09 vekt-% og zirkon i en mengde på 0,075-0,175 vekt-%.

4. Legering ifølge krav 2, karakterisert ved at den inneholder rodium i en mengde på 25 vekt-%, bor i en mengde på 0,05 vekt-% og zirkon i en mengde på 0,1 vekt-%.

5. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at den inneholder zirkon, hafnium og magnesium i en totalmengde på 0,15-1,25 vekt-%.

6. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at den inneholder zirkon og hafnium i en totalmengde på 0,015-1,25 vekt-%.

7. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at den inneholder zirkon og magnsium i en totaltmengde på 0,015-1,25 vekt-%.

8. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at den inneholder hafnium og magnesium i en totalmengde på 0,015-1,25 vekt-%.