AT93052B - Verfahren zur Herstellung von mit Blei übersättigten Legierungen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von mit Blei   übersättigten   Legierungen. 



   In den letzten Jahrzehnten wurden die Legierungen nur auf Grund ihrer chemischen Zusammensetzung bewertet. Erst in den letzten Jahren brachte die Metallographie einen Wandel, indem sie die Bedeutung der einzelnen Gefügebestandteile nach Form, Grösse und Verbund erkannte. Damit war die iiberwiegende Rolle der physikalischen Werte gesichert. 



   Das Bestreben, bei der Herstellung die gÜnstigsten Wechselbeziehungen der physikalischen Faktoren auszunutzen, wurde durch das Studium der Abkühlungskurven gefördert. Leider begriff dieses den mechanischen Zustand der Schmelze nicht ein ; man versuchte auch nicht, diesen einzubegreifen, und die interessante Klasse der Blei-Kupferlegierungen war z. B. ausgeschaltet, weil es nicht gelang, die Bleiaussaigerungen zu verhindern oder doch so zu beschränken, dass die Güte der Legierung unberührt blieb. 



   Werden z. B. mit Blei übersättigte Blei-Kupferlegierungen nach den üblichen Verfahren im Tiegel oder auch im tiegellosen Ofen geschmolzen, so trennt sich nach dem Lösungsgesetz der Ofeninhalt in zwei Schichten, in eine untere bleireiche und eine obere bleiarme Schicht. Versucht man dieser Entmischung durch das übliche mechanische Rühren entgegenzuwirken, so gelingt dieses nur sehr unvol'kommen. Das Blei bleibt in dünnen Strähnen verteilt, welche beim Abkühlen zu derartigen Bleisaigerungen   Anlass   geben, dass die Legierung brüchig und kaum verwendbar wird. 



   Diesen Missstand kann man beheben, wenn man die Legierung im Induktionsofen zusammenschmilzt und die motorische Stromwirkung ausnutzt. Der schnell wechselnde Stromdurehgang bringt das Blei bei jedem Überschuss in eine derartig feine Emulsion, dass die Entmischung, ähnlich wie bei dem Fett in der Milch, einer längeren Zeit bedarf. Je nach dem Emulsionsgrad ist dieser Zeitraum grösser als die Erstarrungszeit ; dadurch wird die Herstellung einer Reihe neuartiger übersättigter   BIeilcgierungen.   insbesondere von Blei, Kupfer, Zink und Zinn oder auch von Blei, Kupfer und Zink ermöglicht. 



   1. Herstellung einer   Kupfer-Zink-Bleilegierung   von der   Zusammensetzu. rg   :
Kupfer 30   %,   Zink 20   %, Blei 50 %.   



   Bekanntlich betätigt sich die Heizwirkung des Elektro-Induktionsofens erst, wenn die   Ofe11l'inne   ein in sich geschlossenes Metallbad enthält. Kalter Einsatz kann also im Induktionsofen nicht geschmolzen werden. Es sollen nun 500 kg der obengenannten   Kupfer-Zink-Bleilegierung   hergestellt werden. Man schmilzt im gewöhnlichen Tiegelofen 150 kg Kupfer und   100 leg   Zink und führt sie dem Induktionsofen in flüssiger Form zu. Der Induktionsofen kann hierauf das Weitererwärmen und auch das weitere Einschmelzen selbsttätig besorgen. 



   Zunächst wird das Metallbad mit Hilfe der   Alkalimangansilikatschlacke   desoxydiert, worauf dann das zur Erreichung der endgültigen Zusammensetzung auf ein Gesamtgewicht von   500 leg erforder-   liche Blei in kaltem Zustande stückweise beigesetzt wird. Die durch den Bleizusatz verringerte Leitungfähigkeit des Metallbades steigert die   Wärmeentwicklung   und beschleunigt das Einschmelzen   deo Bleies.   



  Von diesem Augenblicke an tritt die besondere Wirkung des   Elektro-Induktionsofens   in Tätigkeit. Schmilzt man nämlich eine Messinglegierung mit Blei im gewöhnlichen Tiegel ein, so sättigt sich zwar das Messing mit einer bestimmten Menge Blei, welches sich in vollkommen physikalischer Lösung befindet. Die   Losungsfähigkeit des Mesrings   für das Blei ist aber so beschränkt, dass die gelöste Bleimenge nur etwa 
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   Umrühren   nicht homogenisieren kann. Das Blei bleibt in dünnen Strähnen verteilt, welche beim Abkühlen zu sehr groben Bleisaigerungen Anlass geben. Es ist daher mit gewöhnlichen Mitteln nicht möglich, eine   Messing-Bleimischung'zu erhalten in   welcher das ungelöste Blei gleichmässig und in mikroskopischer Form verteilt ist. 



   Diesen Missstand behebt der Induktionsofen, weil dieser im Metallbade einen Wirbel hervorruft, der das ungelöste Blei zu feinsten   Körnchen   zerstäubt und letztere gleichmässig in der Metallmasse verteilt. 



  Da der Elektroofen, infolge seiner Regulierfähigkeit, beliebige Temperaturen eines bestimmten Intervall zu erreichen gestattet, kann man die Giesstemperatur so regeln, dass das Zeitintervall bis zur Erstarrung so kurz wird, dass eine merkliche Saigerung nicht mehr stattfindet. Man erhält alsdann eine Legierung von 30   %   Kupfer, 20   % Zink   und 50   %   Blei, in welcher letzteres zum Teil gleichmässig gelöst ist (zirka 8 %), zum Teil aber gleichmässig als feinste Körnchen in der Muttermasse verteilt (emulgiert) ist.

   Auf gleiche Art lassen sich die beiden Grenzwerte : 
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<tb> a) <SEP> 54 <SEP> % <SEP> Kupfer <SEP> 36 <SEP> % <SEP> Zink <SEP> 10 <SEP> % <SEP> Blei <SEP> und
<tb> b) <SEP> 24 <SEP> % <SEP> Kupfer <SEP> 16 <SEP> % <SEP> Zink <SEP> 60 <SEP> % <SEP> Blei
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 bewerkstelligen, indem 270 log Kupfer und 180   Zog   Zink bzw. 120 leg Kupfer und 80 leg Zink vorher geschmolzen und hierauf im Induktionsofen mit der auf 500 leg Gesamtgewicht erforderlichen Menge Blei zu einer Legierung verarbeitet werden. 



   2. Herstellung von   Kupfer-Zink-Zinn-Bleilegierungen.   



   Der Herstellungsprozess verläuft im wesentlichen wie der vorhergehende, nur wird vor dem Einschmelzen des Bleies ein entsprechender Zusatz von Zinn gemacht.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von mit Blei übersättigten Legierungen, insbesondere aus Kupfer, Zink, Blei oder Kupfer, Zink, Zinn, Blei, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch durch Erhitzen im elektrischen Induktionsofen emulgiert wird.