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Verfahren zur Herstellung von Berylliumlegierungen der Schwermetalle.
In neuerer Zeit haben Berylliumlegierungen der Schwermetalle, insbesondere die des Eisens,
Kupfers und Nickels, eine gewisse Bedeutung gewonnen. Die Herstellung dieser Legierungen erfolgte bisher meist durch Zusatz von elektrolytisch gewonnenem reinem Berylliummetall zu dem betreffenden geschmolzenen Sehwermetall. Die Notwendigkeit, zuerst reines Beryllium herstellen zu müssen, verteuer die auf diese Weise erzeugten Legierungen in einem für deren technische Verwendung untrag- baren Masse. Das gleiche gilt für die ebenfalls bereits bekannte gemeinsame elektrolytische Abscheidung der Legierungskomponenten.
Die an sich bekannte Reduktion von Berylliumverbindungen in Mischungen mit reduzierbaren
Schwermetallverbindungen durch Kohle liefert kohlenstoffhaltige Produkte. Den gleichen Nachteil
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Falle kommt als erschwerend noch hinzu, dass die Reaktion wegen der Schwersehmelzbarkeit der Karbide Temperaturen von 1800 C und darüber erfordert. Ausserdem arbeiten alle besprochenen Verfahren mit sehr schlechter Ausbeute an Beryllium.
Zur Erzielung von kohlefreiem Beryllium wurde die Reduktion von Berylliumverbindungen durch Aluminium, Kalzium und Magnesium versucht. Dabei erzielte man jedoch in allen Fällen ein Gemisch von Metall und Oxyden, dessen Scheidung bei der Ausfiihrung in technischem Massstabe grosse Schwierigkeiten bereitet, so dass diese Verfahren eine industrielle Bedeutung nicht erlangen konnten. Um kohlefreie Schwermetall-Beryllium-Legierungen mit guter Ausbeute zu gewinnen, kann man reduzierbare Berylliumverbindungen mit Magnesium oder Magnesiumlegierungen und einem Schwermetall gemischt zur Reaktion bringen. Die Temperaturen, die nötig sind, um das Metall in reguliniseher Form zu erschmelzen, liegen jedoch in allen Fällen beträchtlich über 2000 C.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Berylliumlegierungen der Schwermetalle durch aluminothermisehe Reduktion von Berylliumverbindungen, das bereits bei Anwendung der sonst in der Metallurgie üblichen Arbeitstemperaturen die Herstellung der Legierungen mit einem vorbestimmten Berylliunigelialt ohne Verluste ermöglicht. Als Berylliumverbindungen kommen insbesondere Sauerstoff-, Halogen-und Halogen-Sauerstoff-Verbindungen des Beryllium in Betracht.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die aluminothermisehe Reduktion der BerylliumVerbindung in einer Schmelze des Sehwermetalls selbst vornimmt, wobei man ein zweckmässig brikettiertes Gemenge der zu reduzierenden Berylliumverbindung mit Magnesium oder einer Magnesiumlegierung in das geschmolzene Schwermetall einträgt. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei die Verwendung von Legierungen des Magnesiums, die zwischen 40-60%, insbesondere etwa 50% Aluminium enthalten, erwiesen, da diese Legierungen nicht nur ausserordentlich reaktionsfähig sind, sondern sieh auch durch leichte Pulverisierbarkeit auszeichnen.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann man Legierungen von Beryllium mit solchen Schwermetallen, die mit Magnesium legierbar sind (z. B. Kupfer oder Nickel), dadurch herstellen, dass man die Magnesium-Schwermetall-Legierung schmilzt und in die Schmelze Berylliumoxyd einrührt. Das Berylliumoxyd wird durch das Magnesium reduziert und das entstehende Berylliummetall mit dem Schwermetall legiert. Zweckmässig setzt man zur besseren Trennung von Schlacke und Metall noch ein Flussmittel zu.
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metall-Beryllium-Legierung durch Erhitzen derselben auf etwa 1200 C ohne Schwierigkeiten erreicht werden.
Beispiele.
1.150 Gewichtsteile Berylliumoxyd werden mit 160 Gewichtsteilen magnesiumspäne brikettiert
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man die Temperatur auf 13000 C. Das gebildete Magnesiumoxyd geht leicht in die Schlacke und man erhält eine Legierung mit etwa 7% Bé bei einer Ausbeute an Beryllium von etwa 67%.
2.100 Gewiehtsteile einer Legierung mit 25% Magnesium und 75% Kupfer werden eingeschmolzen und 30 Gewichtsteile Berylliumoxyd eingerührt. Nach beendeter Reaktion steigert man die Temperatur zwecks Verdampfung überschüssigen Magnesiums auf 14000 C. Man erhält eine Beryllium-KupferLegierung mit 5'7% Bé ; die Ausbeute an Beryllium beträgt 52'8%.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Berylliumlegierungen der Schwermetalle durch thermische Reduktion von Berylliumverbindungen, insbesondere von Sauerstoff-, Halogen-und Halogen-Sauerstoff-Verbindungen des Berylliums, dadurch gekennzeichnet, dass man ein zweckmässig brikettiertes Gemenge der zu reduzierenden Berylliumverbindung mit Magnesium oder einer Magnesiumlegierung in das geschmolzene Sehwermetall einträgt.