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Herstellung von Nickel- und Chromlegierungen Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Chrom-N ickel-Legierungen.
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Legierungen von Nickel und Chrom bis zu einem Gehalt von 2o v. H.
Chrom werden vielfach für elektrische Widerstände und für andere Zwecke gebraucht,
bei denen die mechanische Widerstandsfestigkeit sowie die Unempfindlichkeit gegen
Oxydierung bei hohen Temperaturen wichtig ist. Legierungen mit mehr als 2o v. H.
Chrom und nicht unerheblichen Eisenbeimengungen werden für den gleichen Zweck benutzt.
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Nach dem Verfahren gemäß Erfindung werden Chrom-Nickel-Legierungen
erhalten, die ziehbar sind. Diese Legierungen bestehen aus Nickel und Chrom, gegebenenfalls
finit Zusätzen von Wolfram und Molybdän, wobei die möglichst reinen Metalle in einer
Atmosphäre von inertein Gas geschmolzen werden; das Gas besteht aus Wasserstoff,
der durch Überleiten über Chrom gereinigt ist, wobei das Chrom seinerseits auf Rotglut
oder darüber erhitzt ist. Wichtig für die Ausführung des Verfahrens ist, daß sowohl
die Ausgangsstoffe als auch die Legierung und die Zusätze, wie z. B. Wolfram oder
Nlo.lybdän, eine so außerordentliche Reinheit besitzen, daß die Legierung ziehbar
ist. Die bisher als »rein« bezeichneten Ausgangsstoffe, so wie sie handelsüblich
zu erhalten waren, genügen hinsichtlich der Reinheit nicht zur Ausübung der Erfindung.
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Die Legierungen können durch Schmelzen in genügend reinem Wasserstoff
hergestellt werden, der durch Überleiten von handelsüblichein Wasserstoff über erhitztes
Chrom gewonnen wird. Eine der schädlichsten Unreinigkeiten bilden die Metalloxyde.
Falls eine geringe Menge Oxyd in dein ursprünglichen Material vorhanden ist, kann
sie durch Beibehaltung der Schmelz- oder Sintertemperatur des Materials in so gereinigtemWasserstoff
für eine genügend lange Zeitspanne entfernt werden. Wenn die Metallpulver oder Ausgangsmaterialien
ganz frei von Oxyd wären, würde eine neutrale Atmosphäre wahrscheinlich ein ebenso
zufriedenstellendes Produkt ergeben als gereinigter Wasserstoff, aber dies ist nicht
leicht zu bewerkstelligen. Wenn das ursprüngliche Material aber nicht gänzlich frei
von Oxyd ist, würde das gewonnene Produkt nicht ganz so zufriedenstellend ausfallen,
als wenn Wasserstoff verwendet wird.
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Es ist nicht erforderlich, die Metalle zu schmelzen, um die Legierung
herzustellen, es genügt, sie bei einer etwas unterhalb ihres Schmelzpunktes liegenden
Temperatur für längere Zeit zu sintern, wie es in dem üblichen Verfahren zur Herstellung
von
Wolfram geschieht. Die Herstellung der Legierung durch Sintern
wird beschleunigt, wenn das Metall abgekühlt und z. B. in Zwischenräumen während
des Sinterverfahrens im Gesenk geschmiedet wird. Falls die Legierung durch Sintern
erzeugt werden soll, muß die Atmosphäre aus Wasserstoff außerordentlich rein sein.
Die sich aus dem Überleiten über heißes Kupfer und Phosphorpentoxyd ergebende Reinheit
ist kaum genügend. Der Wasserstoff muß noch gründlicher gereinigt werden, z. B.
durch Überleiten über metallisches Chrom, das bis auf 70o bis 85o° C erhitzt wird,
oder durch das aufeinanderfolgende Überleiten über glühendes Wolfram und Durchleitung
durch eine Röhre, die bis auf die Temperatur von flüssigem Sauerstoff abgekühlt
ist.
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Im übrigen wird das Verfahren in übereinstimmung mit der gewöhnlichen
hüttenmännischen Praxis durchgeführt. Die reinen Metallpulver werden in den Anteilen
gemischt, die sie in der fertigen Legierung haben sollen, werden dann zweckmäßigerweise
zu einer zusammenhängenden Masse zusammengepreßt und in ein feuerbeständiges Gefäß,
z. B. aus Sillimanit oder Magnesit, gebracht. Das Gefäß wird dann in ein Gehäuse
eingebracht, in welchem es von einer Wasserstoffhülle umgeben werden kann. Wenn
das Metall in einem Ofen außerhalb des Gehäuses erhitzt werden soll, so bietet sich
die Schwierigkeit, eine Umhüllung zu erzielen, die für den Wasserstoff bei den Temperaturen,
auf welche die Legierung erhitzt werden muß, undurchdringlich bleibt. Eine Hülle
aus geschmolzener Kieselerde genügt. Das Metallpulver kann entweder durch den Durchgang
eines elektrischen Stromes oder mittels Induktion erhitzt werden, so daß die Hülle
kühl gehalten werden kann. Die Zeitdauen des Erhitzens hängt von der Menge der Unreinigkeiten
ab, die durch den Wasserstoff reduziert werden soll. Wenn die Legierung hergestellt
und erforderlichenfalls durch Erhitzen gereinigt worden ist, läßt man sie in einer
Atmosphäre von reinem Wasserstoff (oder in einer vollständig neutralen Atmosphäre)
abkühlen, worauf sie den üblichen hüttenmännischen Verfahren des Walzens, Hämmerns
oder Ziehens unterworfen wird.
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Das Verfahren nach der Erfindung kann zur Herstellung einer jeden
Nickellegierung, Chromlegierung oder solche anderer Metalle verwendet werden, die
durch ein gleichzeitiges Erhitzen der Metalle hergestellt werden können. Die nach
diesem Verfahren hergestellte Legierung ist stets in bezug auf Dehnbarkeit, mechanische
Beständigkeit bei hohen Temperaturen und Widerstand gegen Oxydation derjenigen überlegen,
die nach einem Verfahren hergestellt worden ist, welches den Eintritt von Unreinigkeiten
zuläßt.