<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von aus einem einzigen Kristall oder aus Grosskristallen bestehenden Metallkörpern (Stäben, Drähten, Glühkörpern usw. ) aus hocllsehmelzenden Metallen.
Zur Herstellung von aus einem einzigen Kristall oder mehreren Grosskristallen bestehenden Metall- körpern aus hochschmelzenden Metallen sind schon verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Bei den meisten dieser Verfahren erfolgt die Grosskristallbildung durch Zugabe solcher Beimengungen zu den Ausgangsstoffen, welche bis zur Sintertemperatur oder auch bis zu noch höheren Temperaturen in den hochschmelzenden Metallkörpern zurückbleiben. Bei manchen bisher bekannten Verfahren wurde zur Ausbildung einer Grosskristallstruktur der hochschmelzenden Metallkörper eine mit einer mechanischen Behandlung verbundene Wärmebehandlung derselben vorgeschlagen. Bei einem andern bekannten Verfahren werden aus einem einzigen Kristall oder aus mehreren Grosskristallen bestehende hochschmelzende z.
B. Wolframmetallkörper derart hergestellt, dass die aus Metallpulver durch Pressen hergestellten Formstücke hochgesintert und dann bei einer ihrem Schmelzpunkte naheliegenden Temperatur so lange geglüht werden, bis die Überführung in die Grosskristallstruktur erreicht ist. Nach diesem Verfahren kann die Grosskristallbildung dadurch unterstützt werden, dass das Glühen bei einer Temperatur in der Nähe des Schmelzpunktes in einer solchen reduzierenden Gasatmosphäre erfolgt, welcher geringe Mengen Sauerstoff oder eines sauerstoffhaltigen Gases, wie z. B. Wasserdampf, zugemischt sind. Bei diesem Verfahren dauert das Glühen in der Nähe des Schmelzpunktes zweckmässig eine halbe Stunde bis einige Stunden.
Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung kommt eine wesentlich niedrigere Temperatur als die Schmelztemperatur, nämlich nur etwa zwei Drittel dieser Temperatur, zur Anwendung, wodurch die Grosskristallbildung gefördert wird.
Zur Herstellung von Wolframkörpern mit aus Grosskristallen bestehender Struktur kann folgendermassen verfahren werden. Aus Wolframsäure wird in bekannter Weise durch Reduktion mit Wasserstoff Wolframmetallpulver hergestellt, aus welchem ebenfalls in bekannter Weise stabförmige Presslinge hergestellt werden. Diese werden mittels Durchsenden eines elektrischen Wechselstromes niedriger Spannung und hoher Stromstärke in einem trockenen und sorgfältig gereinigten Wasserstoffstrome bei steigender Temperatur gesintert.
Bei der Temperatur des raschen Kristallwachstums, welche Temperatur bei Wolfram erfahrungsgemäss bei 2000 C-2200 C, also etwa bei einer Temperatur liegt, die zwei Drittel der Schmelztemperatur des Metalles beträgt, wird vorübergehend anstatt des trockenen und sorgfältig gereinigten Wasserstoffstromes etwa eine Minute lang bei Zimmertemperatur mit Wasserdampf gesättigter
EMI1.1
findet. Gegebenenfalls kann dann eine weitere Wärmebehandlung wieder in einer sorgfältig gereinigten, trockenen, indifferenten Gasatmosphäre durchgeführt werden.
Zwecks Herstellung von grosskristaIlischen Wolframmetalldrähten, z. B. Glühkörper mit Grosskristallstruktur, wird zweckmässig folgendermassen verfahren. In bekannter Weise wird mittels Reduktion mit Wasserstoff aus Wolframsäure grobkörniges Wolframmetallpulver hergestellt ; aus diesem werden ebenfalls in bekannter Weise Stäbe verfertigt, welche dann in trockenem und sorgfältig gereinigtem Wasserstoffstrome mittels Wechselstromes niedriger Spannung und grosser Stromstärke nur so weit gesintert werden, bis sie mittels Hämmern und Ziehen schon bearbeitbar sind. Erfahrungsgemäss genügt es hiezu, das Sintern nur bis zu einer Stromstärke auszuführen, welche z. B. etwa 80% der zum Durch-
<Desc/Clms Page number 2>
schmelzen nötigen Stromstärke beträgt.
Das spezifische Gewicht der auf diese Weise gesinterten Stäbe sowie der aus diesen durch Hämmern und Ziehen hergestellten Drähte ist merklich kleiner als dasjenige
EMI2.1
behandlung noch weiter sintern können. In dieser Weise hergestellte gezogene Drähte oder aus diesen verfertigte wendelförmige Glühkörper werden in trockenem und sorgfältig gereinigtem Wasserstoff- strome mittels elektrischen Stromes in der Weise hoehgeglüht, dass sie bei der Temperatur des raschen
Kristallwachstums bzw. der Rekristallisation vorübergehend der Einwirkung von mit Wasserdampf gesättigtem Wasserstoff ausgesetzt werden, wodurch die Drähte oder die aus diesen hergestellten wendelförmigen Glühkörper Grosskristallstruktur erhalten.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann ausser den in obigen Beispielen beschriebenen Weisen naturgemäss noch auf verschiedene andre Arten erfolgreich ausgeführt werden.
Es ist wahrscheinlich, dass bei dem neuen Verfahren die kristallbildende Wirkung der sauerstoffhaltigen Umgebung, w. z. B. des Wasserdampfes, daher stammt, dass durch Einwirkung der sauerstoffhaltigen Gase, wie z. B. des Wasserdampfes, in den noch nicht vollkommen dichten Metallkörpern während des raschen KristaIlwaehstums kleine Wolframoxydmengen gebildet und eingeschlossen werden, welche im Laufe der Glühbehandlung infolge ihres Dampfdruckes Grosskristallbildung herbeiführende innere Spannungen entwickeln.
Das erfindungsgemässe Verfahren führt auch bei reinen Wolframmetallkörpern unfehlbar zu einer Grosskristallstruktur und beansprucht nur eine kurze und bei wesentlich niedrigerer Temperatur als der Schmelzpunkt erfolgende Wärmebehandlung. Ein grosser Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht ausserdem darin, dass nach diesem hergestellte, spiralförmige Glühkörper, besonders solche aus dickem Draht, auch beim langandauernde Brennen in Glühlampen sich nicht verwerfen.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von aus einem einzigen Kristall oder aus Grosskristallen, d. i. solehen, die man mit freiem Auge wahrnehmen kann, bestehenden Körpern aus hoehschmelzenden Metallen, die durch Pressen von metallpulvers, darauffolgendes Sintern und gegebenenfalls mechanische Bearbeitung erhalten und hierauf in einer Atmosphäre, die aus einem neutralen Gas und Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Verbindungen besteht, geglüht werden, dadurch gekennzeichnet, dass hiebei eine Temperatur, die etwa zwei Drittel der Schmelztemperatur der verwendeten Metalle beträgt, in Anwendung kommt, wodurch die Grosskristallbildung gefördert wird.