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Verfahren zur Herstellung gehärteter Bleilegierungen.
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zu verhindern. Die Legierung kann sodann von dieser Temperatur in Wasser entweder auf weniger als etwa 100 C oder noch besser auf Zimmertemperatur abgelöscht werden. In einigen Fällen, bei denen die Bestandteile in die Lösung mir langsam eingehen und aus derselben langsam austreten, kann die Löschtemperatur etwas abgeändert werden. Die Legierung soll jedoch beim Ablösehen in einem Zustande fester Lösung sein.
Um der abgelöschten Legierung die Erlangung eines beständigen Zustandes nach dem Ablöschen zu ermöglichen, muss ihr Zeit zum Altern gelassen werden. Die Temperatur der Legierung muss während dieser Zeit genügend lange beibehalten werden, um schädliche Veränderungen zu vermeiden ; sie beträgt in diesem besonderen Falle vorzugsweise etwas weniger als 100 C. Die zum Altern verwendete Zeit hängt von der benutzten Temperatur ab. Wenn man Zimmertemperatur benutzt, sind die erforderlichen Änderungen in allen praktischen Fällen nach 72 Stunden vollständig beendet.
Vorausgesetzt, dass eine geeignete Zusammensetzung, ferner eine entsprechende Zeitdauer und Temperatur zur Wärmebehandlung sowie eine geeignete Temperatur, bei der abgelöscht und auf welche abgelöscht wird, zwecks Erzielung grösster Härte zur Anwendung gelangen, wird die erlangte Härte durch genügende Zeitdauer des Alterns gesichert, obgleich das Altern eigentlich bei einer zu niedrigen Temperatur stattfindet.
Das in der Zeichnung dargestellte Diagramm dient zum besseren Verständnis der Erfindurg.
Hiebei ist beispielsweise Antimon als Legienmgskomponente gewählt. Die dargestellte Kurve stellt die Löslichkeit des Antimons in Blei dar und veranschaulicht für Temperaturen aufwärts bis zu 3270 C die Höchstmenge von Antimon, die in Blei gelöst werden könnte. Aus dem Diagramm ist zu ersehen, dass 1% Antimon in Blei bei Temperaturen aufwärts bis zu ungefähr 2000 C löslich ist und die Löslich- keit gegen die Temperatur 247 C (die eutektische Schmelztemperatur) rasch zunimmt.
Die auf dieser
Tatsache beruhende Erfindung besteht mm darin, dass die zwischen den Punkten a und c gewählten Mengen der Bestandteile bei einer Temperatur, etwa , erhitzt werden, so dass die Bestandteile geschmolzen und legiert werden, sodann die Temperatur bis ungefähr zum Punkt t erniedrigt wird, welche erniedrigte
Temperatur während eines längeren Zeitraumes, nämlich ungefähr 72 Stunden lang, aufrecht erhalten wird, worauf die Legierung auf die Temperatur 7c abgekühlt wird. Die Legierung wird dann altern gelassen. Wenn weniger als die angegebene Antimonmenge gewählt wird, so werden die verbesserten
Eigenschaften der Legierung nicht erzielt.
Bei grösserem Zusatz von Antimon zum Blei und beim
Erhitzen dieser Bestandteile bis zur Temperatur A würde das Antimon beim Abkühlen in der Form eines eutektischen Gemenges auftreten, wodurch die gewünschten Eigenschaften der Legierung erheblich vermindert werden.
Zur Härtebestimmung kann die Brinellprobe benutzt werden. Eine Legierung mit 2-25 Teilen
Antimon und 97'75 Teilen Blei nach vorliegender Herstellungsart zeigt bei dieser Probe eine Härte 28, während die gewöhnliche Legierung der genannten Elemente bei demselben Mischungsverhältnis nur eine Härte 8 aufweist.
Die Legierung kann auch aus andern Bestandteilen, wie z. B. Blei und Zinn, ge- bildet werden.
Eine vorteilhafte Abänderung besteht ferner darin, eine Legierung aus zwei Bestandteilen zu er- zeugen, von denen keiner in dem andern löslich ist, wobei jedoch durch diese Bestandteile eine Legierung erhalten wird, die in einem der Bestandteile löslich ist.
Die Härte, welche die Legierungen nach vorliegender Erfindung aufweisen, wird nicht durch
Zugabe weiterer Elemente zu der bekannten Kombination von Elementen, sondern vielmehr durch eine Änderung der Beziehung der vorhandenen Elemente zueinander gesichert.
Wenn die gewünschte Lösung der Bestandteile einmal hergestellt ist, kann der Legierung nachher stets rasch der geeignete Zustand durch Erhitzen auf eine geeignete Temperatur und innerhalb einer verhältnismässig kurzen Zeitdauer verliehen werden, vorausgesetzt natürlich, dass die Legierung in der
Zwischenzeit nicht über ihre Rückkristallisationstemperatur erhitzt wurde.
Bei der Herstellung gewisser Gegenstände kann es wünschenswert oder notwendig werden, die
Legierung in heissem Zustande zu bearbeiten. In solchen Fällen hat es sich gezeigt, dass die für das Er. hitzen erforderliche Zeit beträchtlich verringert werden kann, u. zw. hängt die jeweilige Verringerung von der Menge und Art der bei den verschiedenen Operationen vollbrachten Arbeit ab. Wenn z. B. eine
Legierung mit der Zusammensetzung von 2-50% Antimon und 97-5% Blei auf 2400 C erhitzt und sodann gewalzt oder mit einem Maschinenhammer gestreckt wird, so bildet sich die gewünschte feste Lösung hinreichend schnell, dass der Gegenstand abgelöscht werden kann, sobald die Arbeit vollendet ist.
Wenn die Arbeit bei hoher Temperatur nicht ausreicht, um die Lösung zu bilden, so muss der Gegenstand vor dem Ablöschen noch weiter erhitzt werden.
Als Beispiel derartiger Arbeitsweisen kann die Herstellung der Aluminium-Blei-Bänder gelten.
Die in einem entsprechenden Verhältnis zusammengesetzte Legierung wird ungefähr auf 240 C erhitzt,
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