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Verfahren zur Herstellung homogener Legierungen aus Blei mit den Alkalien und
Erdalkalien und geformter Körper hieraus.
Es wurde gefunden, dass man vollkommen homogene Legierungen des Bleis mit den Alkalien und Erdalkalien erhält, wenn man die nach bisher bekannten Verfahren hergestellten Bleialkali-bzw. Bleierdalkalilegierungen in einer Strangpresse verpresst. Die so verpressten Legierungen, die ursprünglich pulverförmig oder als Guss vorliegen können, werden zweckmässig vor dem Verpressen in Blockform gebracht und so in die Strangpresse eingebracht. Die Legierungen können jedoch auch direkt in die Presse eingegossen werden. Das Verpressen wird bei Temperaturen vorgenommen, die über 200 C, aber nicht über dem Schmelzpunkt der betreffenden Legierung liegen diirfen. Der anzuwendende Druck richtet sich nach der Zusammensetzung der Legierungen und den angewandten Temperaturen.
Zwingt man die Legierung, innerhalb der Strangpresse durch ein Sieb zu gehen, so kann man die Homogenisierung der Legierung noch unterstützen.
Bei dem Verpressen kann man der Bleilegierung im gleichen Arbeitsgang eine gewünschte Form geben. So lässt sich eine Legierung z. B. in Röhrenform erhalten, wenn man in die Düse der Strangpresse einen Dorn einsetzt. Die aus der Strangpresse austretende Legierungsmasse bzw. die Formlinge daraus kann man in Tempervorrichtungen auffangen und dann langsam sich abkühlen lassen. Diese Aufnahmevorrichtungen können noch weiter so ausgestaltet sein, dass die Legierungen möglichst wenig mit der Luft in Berührung kommen.
Bei dem beschriebenen Verfahren können neben Legierungen des Bleis mit Alkali-bzw.
Erdalkalimetall auch solche Verwendung finden. die zwei oder mehrere Legierungsmetalle enthalten. Auf dem bisher meist eingeschlagenen Wege solche Legierungen durch Giessen herzustellen, war es kaum möglich, beispielsweise eine homogene Legierung des Bleis mit 20 /o Na und 0'40/0 Ba zu gewinnen, während dies nach dem Verfahren der vorliegenden Anmeldung anstandslos gelingt.
Beispiele :
1. Ein heisser Block einer Bleinatriumlegierung mit 20 % Na-Gehalt wird aus der Strangpresse bei 260 - 3300 unter einem Druck von 800-3000 kg/cm2 in geeignete Formen gebracht, z. B. in Rundstab-, Röhrchen-, Band-oder Hohlbandform usw. Ebenso lässt sich das Bleinatrium in scharfkantige Formen der verschiedensten Ausführungsarten verpressen. Die Pressbedingungen werden so gewählt, dass die Ausflussgeschwindigkeit nicht zu gross ist, damit das Material genügend Zeit hat, sich zu verfugen. Die Ausflussgeschwindigkeit beträgt, z.
B. beim Pressen eines Röhrchens mit doppelt konischem Zulauf und einem Durchmesser von 7'3 mm (Dorn 3'3 mm), 60 cmlmin (Temperatur dazu 310 C, Druck 1400 Ag/cm2). Die Röhrchen werden in einer auf 200 C elektrisch geheizten Tempervorrichtung aufgefangen, wobei sie sehr rasch ihre Plastizität verlieren, so dass sie leicht mit einer Schere oder Säge abgeschnitten werden können.
Ein ebenfalls auf 200 C geheizter Behälter nimmt die Röhrchen auf, in dem sie dann auf gewöhnliche Temperatur erkalten.
2. In eine vorgewärmte Strangpresse wird eine Bleinatrium-bzw. Bleikaliumlegierung mit 20 /o Alkaligehalt flüssig eingegossen und die Masse unter Regelung der Temperatur so verpresst, dass die homogene Bleilegierung beim Austritt aus dem Mundstück eine Temperatur von 260-330 C besitzt. Das luftempfindliche Pressgut wird am Mundstück direkt in geeignete
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Formen aufgefangen, die entweder luftdicht gearbeitet, oder die mit die Legierung nicht angreifenden Flüssigkeiten gefüllt sind.
3. Pulverförmige bzw. gekörnte Bleialkali- bzw. Bleierdalkalilegierung wird zu einem Brikett vorgepresst und dann aus einer hydraulischen Strangpresse verpresst. Die dazugehörigen Drucke und Temperaturen bei einer 200/oigen Bleinatriumlegierung sind im Beispiel 1 angegeben.
4. Eine Bleilegierung mit 20% Na und 0'4% Ba wird zu einem Block vergossen und in der Strangpresse zu einer Röhre verpresst. Die Matrize hatte einen doppelt konischen Zulauf mit der formgebenden Endöffnung von 7'3 mm Durchmesser. Der feststehende Dorn. der in ein Sieb, das direkt hinter der Matrize sitzt, eingeschraubt ist, besteht aus hochwertigem Stahl, z. B. Nitrierstahl, und besitzt eine Stärke von 3'3 mm. Die Temperatur des Pressgutes beträgt etwa 3100 C, der. dazugehörige Pressdruck 1500-1800 kg/cm2. Die Röhrchen verlassen die Matrizenöffnung mit einer Geschwindigkeit von etwa einem Meter in der Minute.
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Process for the production of homogeneous alloys from lead with the alkalis and
Alkaline earths and bodies formed therefrom.
It has been found that completely homogeneous alloys of lead with the alkalis and alkaline earths are obtained if the lead alkali or alkaline earths produced by previously known processes are used. Lead-earth alkali alloys pressed in an extrusion press. The alloys pressed in this way, which can originally be in powder form or cast, are expediently brought into block form before pressing and thus introduced into the extrusion press. However, the alloys can also be poured directly into the press. The pressing is carried out at temperatures which must be above 200 ° C., but not above the melting point of the alloy in question. The pressure to be used depends on the composition of the alloys and the temperatures used.
If the alloy is forced to go through a sieve inside the extrusion press, the homogenization of the alloy can still be supported.
During pressing, the lead alloy can be given a desired shape in the same operation. So an alloy z. B. obtained in tubular form if you insert a mandrel into the nozzle of the extruder. The alloy mass emerging from the extrusion press or the moldings from it can be collected in annealing devices and then slowly allowed to cool down. These receiving devices can also be designed so that the alloys come into contact with the air as little as possible.
In the method described, in addition to alloys of lead with alkali or.
Alkaline earth metal also find such use. containing two or more alloy metals. In the previously mostly used route to manufacture such alloys by casting, it was hardly possible to obtain, for example, a homogeneous alloy of lead with 20% Na and 0'40 / 0 Ba, while this succeeds without any problem with the method of the present application.
Examples:
1. A hot block of a lead-sodium alloy with 20% Na content is brought into suitable shapes from the extruder at 260-3300 under a pressure of 800-3000 kg / cm2, e.g. B. in the form of rods, tubes, strips or hollow strips, etc. Likewise, the lead sodium can be pressed into sharp-edged shapes of the most varied of designs. The pressing conditions are chosen so that the outflow velocity is not too high so that the material has enough time to grout. The outflow velocity is e.g.
B. when pressing a tube with a double conical inlet and a diameter of 7'3 mm (mandrel 3'3 mm), 60 cmlmin (temperature 310 C, pressure 1400 Ag / cm2). The tubes are caught in a tempering device that is electrically heated to 200 C, where they lose their plasticity very quickly so that they can easily be cut with a pair of scissors or a saw.
A container, also heated to 200 C, holds the tubes, in which they then cool down to the usual temperature.
2. In a preheated extruder a lead sodium or. Lead potassium alloy with 20 / o alkali content is poured in as a liquid and the mass is pressed while regulating the temperature so that the homogeneous lead alloy has a temperature of 260-330 C when it exits the mouthpiece. The air-sensitive material to be pressed is cut directly into suitable material at the mouthpiece
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Forms collected, which either worked airtight, or which are filled with liquids that do not attack the alloy.
3. Powdered or granular lead alkali or lead earth alkali alloy is pre-pressed into a briquette and then pressed from a hydraulic extruder. The associated pressures and temperatures for a 200% lead-sodium alloy are given in Example 1.
4. A lead alloy with 20% Na and 0.4% Ba is cast into a block and pressed into a tube in the extrusion press. The die had a double conical inlet with the shaping end opening of 7'3 mm in diameter. The fixed mandrel. which is screwed into a sieve, which is located directly behind the die, is made of high-quality steel, e.g. B. nitriding steel, and has a thickness of 3'3 mm. The temperature of the pressed material is about 3100 C, the. associated pressing pressure 1500-1800 kg / cm2. The tubes leave the die opening at a speed of about one meter per minute.