DE59232C - Verfahren zum Ausglühen von Kupfer und Kupferlegirungen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE -4O: Hüttenwesen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Verfahren zur Behandlung von Kupfer und dessen Legirungen beim Erhitzen und Ausglühen, um eine Oxydation und Desoxydation dieser Metalle zu verhindern. Bekanntlich oxydirt sich Kupfer sehr leicht, wenn es bei Gegenwart von freiem Sauerstoff bis zur Rothglüt erwärmt wird; es entsteht dabei auf der Oberfläche ein Ueberzug von Kupferhammerschlag (schwarzem Kupferoxyd), welcher wegen des directen Kupferverlustes bezw. wegen der Schwierigkeit und Kostspieligkeit seiner Entfernung sehr unerwünscht ist, wenn blankes Kupfer erzielt werden soll. So wird beispielsweise für Kupferdraht zur Bewickelung von Elektromagneten eine grofse Genauigkeit und Gleich mäfsigkeit im Durchmesser gefordert, welche selbst bis auf 0,01 mm und noch weiter geht. Wenn sich, nun einmal Oxyd gebildet hat, so bringt dessen Entfernung einen solchen ■ Unterschied im genauen Durchmesser des fertigen Drahtes mit sich, dafs er für den ange-^: gebenen Zweck vollständig unbrauchbar werden kann.

Ein weiterer Vortheil. kann bei diesem Verfahren durch Verhinderung der Desoxydation bezw. Reduction des Kupfers entweder gleichzeitig oder ohne Rücksicht auf die Verhinderung der Oxydation erzielt werden, um dadurch das Brüchigwerden des Kupfers beim Erhitzen zu yermeiden, eine Eigenschaft, die, wenn sie sich einmal eingestellt hat, durch nachfolgendes Ausglühen nicht wieder beseitigt werden kann. Das Kupfer des Handels enthält nämlich selbst in· seinen reinsten Sorten mehr oder weniger Sauerstoff, der sich gewöhnlich mit Arsen oder Antimon gebunden vorfindet. Diese Sauerstoffverbindungen selbst scheinen zwar keine besonders nachtheilige Wirkung auf das Kupfer zu äufsern; wird ihnen aber der Sauerstoff entzogen, so bilden die jetzt frei gewordenen . Metalle (Arsen, Antimon) mit dem Kupfer eine Legirung, welche sich als äufserst brüchig erweist. Das technische Problem, welches gelöst werden soll, besteht also kurz zusammengefafst' in der Gewinnung von ausgeglühtem Kupfer bezw. dessen Legirungen, welches sowohl von jeder Oxydschicht frei ist, als auch nicht der Reduction unterlegen. hat.

Im Nachstehenden ist das neue Verfahren unter Bezugnahme auf- die auf beiliegender Zeichnung im Längsschnitt dargestellte Vorrichtung näher beschrieben. A bezeichnet eine mit Kupfer α gefütterte Retorte, am besten aus feuerfestem Thon, die in einem mit Schornstein H versehenen Erhitzungsofen B untergebracht ist. Von der Retorte führt ein geschlossener Kanal D zu einem mit Wasser oder einer anderen Kühlflüssigkeit gefüllten Behälter C. Durch einen Deckel oder eine Thür ■ kann die Retorte A beschickt werden, während durch eine Oeffnung G eine Stange oder ein anderes, zur Behandlung des in der Retorte befindlichen Metalls geeignetes Werkzeug eingeführt werden kann. E ist ein Rohr, durch welches Dampf, Kohlensaure, Stickstoff, d. h. ein gasförmiger Körper, welcher das erhitzte Metall weder ■ oxydirt noch reducirt,

eintreten kann. Nach vorliegender Erfindung soll nun die Bildung des Oxyds beim Ausglühen von Kupfer oder dessen Legirungen verhindert werden. Dies kann in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung in folgender Weise erfolgen: Nachdem die Retorte A durch den Ofen B erhitzt worden ist, wird Wasserdampf aus einem Kessel oder ein anderes der genannten Gase bei E unter hinreichendem Druck eingelassen, um die Austreibung der in der Retorte A befindlichen Luft durch die Flüssigkeit hindurch zu bewerkstelligen, welche den Behälter C bis einige Centimeter oberhalb der Mündung des Kanals D anfüllt. Nachdem dann die Kupferstücke oder Kupfergegenstände, welche ausgeglüht werden sollen, durch die Thür F in die Retorte A gebracht worden sind, lä'fst man das Kupfer in der Retorte erhitzen und dabei beständig Dampf oder Gas bei E einströmen. Hat nun das Kupfer die erforderliche Temperatur, welche nicht über 700⁰C. steigen darf, erreicht, so wird ein Haken oder ein anderes geeignetes Werkzeug durch die Oeffnung G gesteckt und werden mittelst desselben die Kupfergegenstände in den Kanal D gezogen, durch welchen sie in die Flüssigkeit im Behälter C herabfallen. Ein mit Glimmer verschlossenes Schauloch kann an der Retorte A angebracht werden, um die Erwärmung des Kupfers und den Grad der Erhitzung beobachten zu können, ohne das Loch G länger als nofhwendig zu öffnen. Der Wasserverschlufs zwischen der Retorte A und dem Behälter C bildet ein einfaches und sehr wirksames Mittel, .um den gewünschten Luftabschlufs zu bewerkstelligen; man kann aber auch andere bekannte Wasserverschlüsse oder ■ Ventile an seine Stelle setzen oder auch eine andere Kühlflüssigkeit an Stelle des Wassers benutzen, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.

Eine Desoxydation oder Reduction des Kupfers in oben erläuterter Weise erfolgt bei einer Temperatur, welche höher ist als diejenige, bei welcher die Oxydation des Kupfers in der atmosphärischen Luft beginnt, und wird beim gewöhnlichen Ausglühen direct oder indirect durch reducirende Gase (die aus Kohle erzeugt werden) bewirkt. In einer gewöhnlichen Muffel kommen diese Gase mit dem Kupfer in directe Berührung und können dasselbe deshalb leicht reduciren und verderben. Auch wenn das Kupfer indirect erhitzt wird, indem man es in einem Topf oder einer Retorte einschliefst, so liegt doch immer noch die Möglichkeit vor, dafs reducirende Gase zum Kupfer gelangen und es für jeden praktischen Gebrauch verderben. Nach vorliegender Erfindung wird das Kupfer in derselben Retorte A erwärmt und diese mit einem Gase gefüllt, welches. Kupfer nicht desoxydiren oder reduciren kann, wie Kohlensäure, Stickstoff oder Wasserdampf. Das Kupfer kann dann, nachdem es entsprechend erwärmt worden ist, durch Kühlung der Retorte langsam abgekühlt werden, oder man kann es in Wasser fallen lassen; wo aber eine oberflächliche Oxydation des Kupfers nicht als nachtheilig angesehen wird, kann man das Kupfer auch einfach in der atmosphärischen Luft abkühlen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zum Ausglühen von Kupfer oder Kupferlegirungen, darin bestehend, dafs man diese Metalle in einer geschlossenen Retorte, welche mit weder oxydirend noch reducirend auf das erhitzte Metall einwirkenden Gasen (Dampf, Stickstoff, Kohlensäure) angefüllt ist, bis auf die erforderliche Temperatur (annähernd 700⁰G.) erhitzt und dann kühlt, wodurch nicht nur auf der Oberfläche des Metalls jede Oxydation vermieden, sondern dasselbe auch einer Desoxydation und dadurch bedingten nachtheiligen Einwirkung entzogen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.