<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit des Stranges, der durch Pressen einer aus Metallpulvern und natürlichen oder künstlichen organischen Bindemitteln bestehenden teigigen Pressmasse in Strangpressen hergestellt wird, und Verwendung derart hergestellter Eisen- stränge
Es ist an sich bekannt, dass Metallpulver in strangpressenartigen Maschinen zu Strängen ver- arbeitet werden können, wenn das Metallpulver vorher durch Vermischen mit organischen Stoffen in einen knetbar plastischen Zustand gebracht worden ist. Als Plastifizierungsmittel kommen
Lösungen von Dextrin, Karamel, Zucker, Tragant,
Agar-Agar, Stärkekleister, Kunstharze oder ähn- liche Stoffe in Frage.
Auf diese Weise sind bei- spielsweise Osmium und Wolfram zu Glühfäden verarbeitet worden, wobei so verfahren wurde, dass die aus einem organischen Bindemittel und dem Metallpulver hergestellte Paste durch Eindicken oder Verdünnen mit Wasser auf eine solche Konsistenz gebracht wurde, dass sie sich in einer Presse durch Diamantdüsen auspressen liess. Der so entstandene Strang wurde auf Sintertemperatur erhitzt und ein zusammenhängender metallischer Stab erzeugt.
Dieses sogenannte Pasteverfahren ist praktisch auf die Herstellung von Glühfäden aus Osmium und Wolfram beschränkt geblieben. Die Erfindung umfasst die Anwendung dieses Verfahrens auf Metalle und Metallegierungen im allgemeinen und beseitigt vor allem die Schwierigkeit, die sich beim Pasteverfahren ergibt und die darin besteht, dass der entstehende Strang sich nur schwer oder gar nicht handhaben lässt. Es soll erreicht werden, dass der Strang, der aus der Strangpresse ausgestossen wird, von einer solchen Festigkeit ist, dass er nicht abreisst und dass er ohne Schwierigkeiten mechanisch vom Transportband abgehoben werden kann. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der aus Metallpulver und einem organischen Bindemittel bestehenden teigigen Pressmasse natürliche oder künstliche organische Fasern beigemengt werden.
Als besonders wirkungsvoll haben sich Zellwollfasern erwiesen. Es sind aber auch Kunstseidenfasern oder ähnliche Kunstfasern verwendbar, desgleichen auch natürliche Fasern, wie Wolle oder Baumwolle. Je nach der Art des Bindemittels und des metallischen Pulvers ist die Menge der Fasern verschieden gross zu wählen. Im allgemeinen wird die Menge der zuzusetzenden Fasern zwischen 0-05 bis 3% der plastischen Masse schwanken.
Wenn die Massnahmen gemäss der Erfindung angewendet werden, können alle Metallpulver und Metallegierungspulver nach dem Paste- verfahren verarbeitet werden. Die Stränge reissen beim Verarbeiten nicht ab und lassen sich ohne
Schwierigkeiten von den Transporteinrichtungen entfernen, um der weiteren Behandlung zuge- führt zu werden.
Bemerkenswerterweise tritt auch eine günstige
Wirkung des Faserzusatzes insofern ein, als die aus den verhältnismässig schweren Metallen und den Plastifizierungsmitteln gebildeten Pasten, die in grösseren Mengen vorher hergestellt werden müssen, keine so grosse Neigung mehr besitzen, sich zu entmischen.
Durch das organische Bindemittel und vor allem auch durch die zugesetzten Fasern enthält die Masse, die gesintert werden muss, verhältnismässig grosse Mengen an Kohlenstoff. Es besteht daher die Gefahr, dass unter Umständen unerwünschte Aufkohlungen beim Sintern eintreten. Um dem entgegenzuwirken, werden gemäss der Erfindung der Pressmasse oxydische Verbindungen, die sich bei der Sintertemperatur zersetzen, in geringen Mengen beigemengt, besonders Metalloxyde, die sich mit dem aus den Fasern stammenden Kohlenstoff in an sich bekannter Weise umsetzen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht es, alle Schwer-und Leichtmetalle, sowie Legierungen aller Art, insbesondere auch Hartmetalllegierungen oder ähnliche Stoffe, zu Strängen mit höherer Festigkeit zu verarbeiten.
Im nachfolgenden sei an einem Beispiel gezeigt, wie Karbonyleisenpulver nach dem Verfahren gemäss der Erfindung verarbeitet werden kann.
Das Karbonyleisenpulver wird mit einer Stärkekleisterlösung versetzt, so dass in der Pressmasse ein Stärkekleistergehalt von etwa 1% vorliegt.
Dieser Masse aus Eisenpulver und Stärkekleister werden 0. 1 % Zellwollfasern durch Kneten und Stampfen einverleibt. Die Masse kann ohne jede Schwierigkeiten, wie beispielsweise Entmischungen'
<Desc/Clms Page number 2>
od. dgl., zu einem Strang verpresst werden. Dieser
Strang hat unmittelbar nach Verlassen der Strangpresse schon eine derart grosse Festigkeit, dass er vom Transportband mechanisch abgehobenwerden kann. Der Strang hat auch keinerlei Neigung, während des Auspressens abzureissen. Der Strang wird anschliessend gesintert, u. zw. unter Wasser- stoffatmosphäre, so dass mögliche Aufkohlungserscheinungen, hervorgerufen durch die vorhandenen Zellwollfasern, nicht eintreten.
Wenn trotz einer reduzierenden Wasserstoffatmosphäre ein Aufkohlen befürchtet werden muss oder aus irgendwelchen Gründen in einer reduzierenden Atmosphäre nicht gesintert werden soll, können der Pressmasse geringe Mengen an Eisenoxyd zugesetzt werden, die mit dem vorhandenen Kohlenstoff derart reagieren, dass sich Kohlenoxyd und freies Metall bilden.
Unter Anwendung der erwähnten Massnahmen werden poröse Eisenstränge erzielt, die einen Durchmesser von 4 bis 5 mm und eine Dichte von 4 bis 42glcm3 haben. Durch Wahl der Konsistenz der Pressmasse und durch Einstellen des Pressdruckes lässt sich die Dichte des erzeugten Stranges beeinflussen. Die porösen Eisenstränge können selbstverständlich auch von Eisenpulver erzielt werden, die nicht aus Karbonyleisen stammen, sondern nach irgend einem anderen Verfahren hergestellt sind.
Die nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten porösen Eisenstränge eignen sich insbesondere für die Herstellung von Eisenkernen für Stahlmantelgeschosse, wofür der poröse gesinterte Eisenstrang in einzelne Stücke abgeteilt wird. Wenn der Strang nicht vollkommen rund ausfällt, kann er in einer Rundhämmermaschine bearbeitet werden, um diesen Fehler auszugleichen. Es ist ohne weiteres möglich, hiebei die Maschine so einzustellen, dass die Dichte des Werkstoffes nicht verändert wird. Um Kalthärtungen u. dgl., die beim Rundhämmern entstehen können, zu beseitigen, kann der Werkstoff anschliessend weichgeglüht werden. Die einzelnen Abschnitte des gesinterten Stranges haben infolge ihrer Porösität eine Plastizität, die derjenigen des Bleies nahekommt.
Die Abschnitte lassen sich daher leicht in die Mäntel der Geschosse einpressen, wobei eine erwünschte Steigerung der Dichte eintritt.
Da der Werkstoff verhältnismässig geringe Härte aufweist, lässt er sich auch für Vollgeschosse für Kleinkaliberwaffen, Pistolen u. dgl. verwenden. Seiner geringen Härte wegen presst er sich in die Züge des Laufes ein, ohne diese nennenswert zu verschleissen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit des Stranges, der durch Pressen einer aus Metallpulvern und natürlichen oder künstlichen organischen Bindemitteln bestehenden teigigen Pressmasse in Strangpressen hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressmasse natürliche oder künstliche organische Fasern, insbesondere Zellwolle oder Kunstseide in Mengen von 0-05 bis 300 beigemengt werden.