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BREVET D' INTENTION TUYERES POUR LA FILATURE FAITES EN ALLIAGES DE METAUX
PRECIEUX, La présente invention est relative à des tuyères faites en alliages de l'or avec du platine ou du palladium,
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ou les deux, à employer plus particulièrement pour filer 1 ,er- tuyères ,'?' des solutions cellulosiques et analogues, lesquelles/par des additions convenables de petites quantités de métaux qui augmentent la dureté et la résistance des alliages, présentent une dureté, résistance mécanique et résistance à des influences chimiques, spéciales. Dans le choix d'une substance convenant pour la fabrication de fils artificiels on doit tenir compte d'une manière décisive et avant tout, en plus de la résistance à l'action oorrosive des solutions utilisées, de la résistance mécanique qui doit être extrê- mement élevée.
G'est pourquoi les substances en question sont peu nombreuses; notamment on emploiera en plus du verre, seulement le platine et principalement des alliages dtor et de platine, et dans peu de cas également des alliages d'or et de palladium.
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L'alliage or-platine oonstituait jusqu'à présent la substance la plus employée et notamment, presque sans exception, sous forme d'alliage contenant 90% d'or et 10% de platine. Si d'un côté cet alliage convient par sa résis- tance contre l'action chimique des solucions à filer, d'un autre côtés il fait preuve de peu de qualités mécaniques et est par conséquent très peu économique à cause de sa durée très faible. Il est connu que les tuyères doivent être très résistantes et très dures car elles sont soumises à de grosses pressions et sont soumises dans les perforations à de fortes frictions. Aussi, les tuyères se déchirent sou vent, surtout à de hautes pressions au bord de la tête de la tuyère pressée contre la paroi du récipient.
Mais, même lors de la fabrication on doit compter sur un déchet con- sidérable parce que ces alliages favorisent pour les per- forations très fines (0,1-0,05 mm.) des déviations laté- rales particulièrement faibles du perforateur. On a sou- vent choisi, à cause de celà,l'expédient compliqué de faire
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orever les perforations des tuyères. Comme cependant la -..";:,1"( présence de/moindre fêlure de l'intérieur de la perfora- /j, fi tion (qui peut être évitéepour les alliages connus tion (qui ne peut être évitée pour les alliages connus que d'une manière difficile), occasionne les inconvénients ci- dessus, les matériaux connus n'ont pas donné une solution complète des problèmes posés.
On a trouvé que l'on obtient des tuyères qui ré- pondent aux conditions les plus sévères de résistance méca- nique et sont au moins égales aux tuyères connues en ce qui concerne la résistance aux actions chimiques, lorsqu'on emploie pour leur fabrication des alliages de l'or avec du platine ou du palladium ou les deux ensemble , aux- quels on ajoute en faible quantité un ou plusieurs métaux qui augmentent la résistance de l'alliage. Dans ce but, on peut employer des métaux qui en eux-mêmes ne résistent pas à la solution à filer ou lui résistent très peu, car
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il a été trouvé que ces métaux dans des alliages de l'or avec du palladium et/ou platine, ne sont pas attaqués, et ne diminuent d'aucune façon la résistance totale de 1' alliage.
Comme tels métaux augmentant la dureté et la résistance on utilisera, par exemple, le fer, le zinc, le nickel, le cobalt, le chrome, l'aluminium, le magne** sium, le béryl, ainsi que des alliages des métaux ci- dessus, éventuellement avec addition de substances aug- mentant leur dureté, telle que le silicium.
Des alliages de ce genre sont connus en aux- mêmes et à cause de leurs diverses propriétés ils ont été proposés pour diverses utilisationso De ces alliages ont savait jusqu'à présent qu'ils avaient une mauvaise dureté.
Ceci cependant pouvait être compris en vue des buts dtuti- lisation connus, qu'il s'agissait d'une dureté cassante.
Il a été montré d'une façon surprenante que ces alliages possèdent une dureté extrêmement tenace et qu'ils remplissent les conditions qui sont imposées par le but d'utilisation qu'on a ici en vue.
En ce qui concerne la composition de tels allia- ges il a été prouvé qu'il est avantageux d'y faire entrer les métaux d'addition individuellement ou par groupes bien définis en telles proportions par rapport à l'alliage de base d'or et platine ou palladium, ou les deux, qu'ils puissent être soumis en plus à un procédé spécial d' amélioration.
Ces alliages peuvent être améliorés considérable- ment quant à leurs propriétés physiques et chimiques. La quantité de métaux d'addition peut varier entre des limites très grandes et osciller entre 0,05 et 10% ou plus, de 1' alliage de base mais, et cela surtout dans le cas d'une amélioration ultérieure de l'alliage, elle dépend de la nature de l'addition.
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Lorsque un ou plusieurs représentants du groupe du platine entrent dans les alliages additionnels destinés à augmenter la dureté et la résistance, pour autant qu' ils ne se trouvent déjà pas dans l'alliage principal, comme par exemple le platine ou le palladium ou le rhodium, ruthe- nium, iridium et osmium, les proportions des alliages de base peuvent varier endéans des limites relativement plus grandes. Comme convenant particulièrement bien dans cette direction on cite notamment des alliages de base qui con- tiennent 5-15% de platine ou de palladium, de préférence ceux qui contiennent environ 10% de ces deux métaux du groupe du platine. Dans ceux-ci, sous l'action des addi- tions utilisées de métaux du groupe du platine, l'augmen- tation de dureté se manifeste même en présence de petites proportions des représentants du groupe du platine.
Leurs quantités doivent dépasser peu le degré d'impureté techni- que du platine pur ou du palladium pur. Les quantités de ces additions peuvent se trouver entre environ 0,1 et 5% et des résultats particulièrement bons sont obtenus pour des quantités de 0,2 à 1%.
Il a été montré que dans les cas où l'on emploie des métaux du groupe du platine en plus d'autres additions durcissantes, telles que fer, zinc et analogues, l'on peut augmenter avantageusement la teneur en platine et en palla- dium et éventuellement faire du platine ou d'un autre métal du groupe du platine, le composant principal de l'alliage.
Les alliages décrits ci-dessus se manufestent par une dureté extraordinaire, par une haute résistance à la pression, heutes ténacité et élasticité, et ces propriétés sont encore améliorées par des traitements mécaniques ou thermiques, ou mécaniques et thermiques.
L'amélioration des alliages d'or avec platine ou palladium, ou avec les deux, est surtout augmentée lorsque
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la proportion en métaux platine et/ou palladium est moindre que 20 %.
Dans le cas d'une addition qui consiste seulement en métaux non précieux, ces proportions varient entre des limites relativement très étroites et notamment entre 0,05% et 5%. Il a été ainsi montré qu'en utilisant du fer et des métaux apparentés, la participation de l'addition varie entre 0,05 et 0,5%. tandis qu'en utilisant du zinc et des métaux apparentés des quantités plus grandes sont en général neces- saires. Il est cependant important de former des solutions solides avec l'alliage d= base par l'addition de métaux qui augmentent la dureté et la résistance, dans le cas où on a en vue une amélioration subséquente de ces métaux.
L'amélioration se fait de cette façon que les alliages sont amenés par chauffage à des températures rela- tivement élevées, qui ne se trouvent pas beaucoup au-dessus de leur point de fusion, et a. près une trempe, ils sont recuits de nouveau à une certaine température plus basse.
Il a été trouvé qu'il est plus particulièrement avantageux d'employer comme additions en plus ou au lieu de métaux précieux comme ceux du groupe du platine ou de l'argent, deux ou plusieurs métaux non précieux qui constituent éventuellement des combinaisons inter-métalliques avec l'alliage principal et qui se trouvent dans un rapport bien défini par rapport à l'alliage de base au point de vue de leur solubilité dans celui-ci et entr'eux.
Dans cette direction, on doit nommer des combi- naisons dont les composants individuels constituent des solutions solides avec les alliages de base, où une com- posante doit être choisie de telle manière qu'elle ne forme pas de combinaison avec les métaux de l'alliage de base ou qu'elle forme une combinaison très instable, tandis qu'une autre composante doit être oapable de former avec
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les composants principaux des combinaisons inter-métalliques, par exemple, le magnésium, le béryl, le silicium ou 1' aluminium et analogues, dtun cote, et des métaux tels que du fer et métaux apparentés, chrome et analogues, d'un autre côté. I1 est nécessaire dans ce cas que le rapport des composants entr'eux soit choisi de telle manière que leur somme soit complètement absorbée dans le métal de base.
Par exemple, on utilisera lors de l'addition de silicium et de cobalt à l'alliage de base, 0,4-2,5% de cobalt et 0,1 jusque 0,6% de silicium, ou, par exemple, lors de l'addition de nickel et de silicium 1-10% de ni- ckel et 0,25-2,5% de silicium. Les composants qui ne peu- vent pas former avec l'alliage de base des combinaisons ou peuvent en former seulement des combinaisons instables peuvent être éventuellement remplacés par du platine ou un métal du groupe du platine.
La fabrication de pareils alliages peut se faire de telle manière que d'abord aux composants de l'alliage de base on ajoute après fusion soit des composants additionnels qui sont capables de former les combinaisons inter-métalli- ques avec les autres composants additionnels et après que ceux-ci sont fondus un, ou éventuellement plusieurs autres composants. Les morceaux fondas de l'alliage sont soumis après fusion à un traitement thermique à environ 100-200 en-dessous du point de fusion de l'alliage de base pen- dant plusieurs heures, et après la trempe subséquente ils sont laissés à des températures plus basses d'environ 300-400 , et ensuite refroidis de la manière usuelle.
Des tuyères à filer faites en alliages obtenus de la manière décrite ci-dessus sont supérieures aux tuyères connues jusqu'à présent faites d'alliages d'or et de pla- tine, surtout au point de vue de la dureté, car elles sont très tenaces et conservent leur forme beaucoup mieux
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que celles faites en or pur ou en platine pur.
Les tuyères faites de ces alliages sont également au moins aussi résis- tantes contre l'attaque des solutions que le platine pur, mais sont mailleures que celles-ci sous beaucoup de rap- ports, notamment la dureté et la résistance.:. En ce qui con- cerne les tuyères faites en alliages d'or et de palladium, il est à remarquer qu'en tenant compte de leurs propriétés de conserver leur forme et du résistance, elles sont moins cher à fabriquer que celles faites des alliages connus d'or et de platine ou d'or fin (ou de platine pur)o
Revendications et Résumé.
1. Tuyères pour filature, plus particulièrement pour filer des solutions cellulosiques, qui consistent en alliages de l'or avec le platine ou avec le palladium ou bien avec le platine et le palladium et contiennent un ou plusieurs autres métaux tels que le fer, le nickel, le cobalt, le zinc, la cadmium, le chrome, le magnésium, le béryl, l'aluminium et/ou des additions qui augmentent la dureté, telles que le silicium.
2. Tuyères, telles que revendiquées sous 1, consistant en alliages d'or avec le platine et/ou le palladium, les- quelles, en plus des additions qui augmentent la dureté et la résistance, telles que des métaux lourds ou alliages de ceux-ci avec des métaux légers, éventuellement avec addition de par exemple silicium, renferment un ou plu- sieurs métaux du groupe du platine pour autant qu'ils ne se trouvent déjà pas dans l'alliage principal, comme par exemple le platine, le palladium, le rhodium, l'iri- dium, l'osmium, le ruthénium.
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PATENT OF INTENTION TUERES FOR SPINNING MADE OF METAL ALLOYS
PRECIOUS, The present invention relates to nozzles made of alloys of gold with platinum or palladium,
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or both, more particularly to be used for spinning 1, er- tuyères, '?' cellulose solutions and the like, which, by suitable additions of small amounts of metals which increase the hardness and strength of the alloys, exhibit special hardness, mechanical strength and resistance to chemical influences. In the choice of a suitable substance for the manufacture of artificial threads, in addition to the resistance to the corrosive action of the solutions used, it must be taken into account decisively and above all the mechanical resistance which must be extremely very high.
This is why the substances in question are few in number; in particular, in addition to glass, only platinum and mainly alloys of gold and platinum, and in few cases also alloys of gold and palladium, will be used.
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Up to now, the gold-platinum alloy has been the most widely used substance and in particular, almost without exception, in the form of an alloy containing 90% gold and 10% platinum. If on the one hand this alloy is suitable for its resistance against the chemical action of the solutions to be spun, on the other hand it shows little mechanical qualities and is consequently very uneconomical because of its very short duration. . It is known that the nozzles must be very strong and very hard because they are subjected to high pressures and are subjected in the perforations to high friction. Also, the nozzles often tear, especially at high pressures at the edge of the nozzle head pressed against the vessel wall.
However, even during the production one has to count on a considerable waste because these alloys favor for very fine perforations (0.1-0.05 mm.) Particularly small lateral deviations of the perforator. We have often chosen, because of this, the complicated expedient of
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open the perforations of the nozzles. As, however, the - .. ";:, 1" (presence of / slightest cracking inside the perforation) (which can be avoided for known alloys (which cannot be avoided for known alloys). that in a difficult way), causes the above drawbacks, the known materials have not given a complete solution of the problems posed.
It has been found that nozzles are obtained which meet the most severe conditions of mechanical resistance and are at least equal to known nozzles with regard to resistance to chemical actions, when they are used for their manufacture. alloys of gold with platinum or palladium or both together, to which one or more metals are added in small quantities which increase the strength of the alloy. For this purpose, metals can be used which in themselves do not resist the solution to be spun or have very little resistance to it, because
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it has been found that these metals in alloys of gold with palladium and / or platinum are not attacked, and do not in any way decrease the overall strength of the alloy.
As such metals increasing the hardness and the resistance one will use, for example, iron, zinc, nickel, cobalt, chromium, aluminum, magne ** sium, beryl, as well as alloys of the metals above. - above, possibly with the addition of substances which increase their hardness, such as silicon.
Alloys of this kind are known per se and because of their various properties they have been proposed for various uses. These alloys have heretofore been known to have poor hardness.
This, however, could be understood for the known purposes of use, that it was a brittle hardness.
It has been surprisingly shown that these alloys have an extremely tenacious hardness and that they fulfill the conditions which are imposed by the purpose of use which we have here in view.
As regards the composition of such alloys, it has been proved that it is advantageous to include the addition metals therein individually or in well-defined groups in such proportions relative to the base gold alloy. and platinum or palladium, or both, which may additionally be subjected to a special improvement process.
These alloys can be improved considerably in their physical and chemical properties. The amount of addition metals can vary between very wide limits and oscillate between 0.05 and 10% or more, of the base alloy, but, and this especially in the case of a subsequent improvement of the alloy, it depends on the nature of the addition.
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When one or more representatives of the platinum group enter additional alloys intended to increase hardness and strength, as long as they are not already found in the main alloy, such as for example platinum or palladium or rhodium , ruthenium, iridium and osmium, the proportions of the base alloys can vary within relatively larger limits. As particularly suitable in this direction, mention may in particular be made of base alloys which contain 5-15% of platinum or palladium, preferably those which contain approximately 10% of these two metals of the platinum group. In these, under the action of the used additions of metals of the platinum group, the increase in hardness is manifested even in the presence of small proportions of the representatives of the platinum group.
Their amounts should slightly exceed the technical level of impurity of pure platinum or pure palladium. The amounts of these additions can be between about 0.1 and 5% and particularly good results are obtained for amounts of 0.2 to 1%.
It has been shown that in cases where platinum group metals are employed in addition to other hardening additions, such as iron, zinc and the like, the content of platinum and palladium can be advantageously increased. and optionally making platinum or another metal from the platinum group, the main component of the alloy.
The alloys described above are characterized by extraordinary hardness, high resistance to pressure, high toughness and elasticity, and these properties are further improved by mechanical or thermal, or mechanical and thermal treatments.
The improvement of gold alloys with platinum or palladium, or with both, is especially increased when
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the proportion of platinum and / or palladium metals is less than 20%.
In the case of an addition which consists only of non-precious metals, these proportions vary between relatively very narrow limits and in particular between 0.05% and 5%. It has thus been shown that by using iron and related metals, the participation of the addition varies between 0.05 and 0.5%. while using zinc and related metals larger amounts are generally required. It is, however, important to form solid solutions with the base alloy by the addition of metals which increase hardness and strength, in the event that subsequent improvement of these metals is desired.
The improvement is made in this way that the alloys are brought by heating to relatively high temperatures, which are not much above their melting point, and a. after quenching, they are annealed again at a certain lower temperature.
It has been found that it is more particularly advantageous to use as additions in addition to or instead of precious metals such as those of the platinum group or of silver, two or more non-precious metals which possibly constitute inter-metallic combinations. with the main alloy and which are in a well-defined relationship to the base alloy from the point of view of their solubility therein and between them.
In this direction, one should name combinations whose individual components constitute solid solutions with the base alloys, where one component should be chosen in such a way that it does not form a combination with the metals of the base alloy or that it forms a very unstable combination, while another component must be able to form with
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the main components of inter-metallic combinations, for example, magnesium, beryl, silicon or aluminum and the like, on one side, and metals such as iron and allied metals, chromium and the like, on the other hand . It is necessary in this case that the ratio of the components to each other is chosen such that their sum is completely absorbed in the base metal.
For example, when adding silicon and cobalt to the base alloy, 0.4-2.5% cobalt and 0.1 to 0.6% silicon will be used, or, for example, when addition of nickel and silicon 1-10% nickel and 0.25-2.5% silicon. The components which cannot form combinations with the base alloy or can only form unstable combinations thereof may optionally be replaced by platinum or a metal of the platinum group.
The manufacture of such alloys can be done in such a way that first to the components of the base alloy are added after melting either additional components which are capable of forming the inter-metallic combinations with the other additional components and afterwards that these are melted one, or possibly several other components. The molten pieces of the alloy are subjected after melting to a heat treatment at about 100-200 below the melting point of the base alloy for several hours, and after the subsequent quenching they are left at temperatures. lower by about 300-400, and then cooled in the usual manner.
Spinning nozzles made of alloys obtained in the manner described above are superior to the nozzles heretofore known made of alloys of gold and platinum, especially in terms of hardness, because they are very stubborn and retain their shape much better
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than those made of pure gold or pure platinum.
Nozzles made of these alloys are also at least as resistant to attack from solutions as pure platinum, but are less valuable than these in many respects, notably hardness and strength.:. As regards the nozzles made of gold and palladium alloys, it should be noted that, taking into account their properties of retaining their shape and resistance, they are less expensive to manufacture than those made of known alloys. gold and platinum or fine gold (or pure platinum) o
Claims and Summary.
1. Nozzles for spinning, more particularly for spinning cellulose solutions, which consist of alloys of gold with platinum or with palladium or with platinum and palladium and contain one or more other metals such as iron, nickel, cobalt, zinc, cadmium, chromium, magnesium, beryl, aluminum and / or additions which increase hardness, such as silicon.
2. Nozzles, as claimed in 1, consisting of alloys of gold with platinum and / or palladium, which, in addition to additions which increase hardness and strength, such as heavy metals or alloys thereof - here with light metals, possibly with the addition of, for example, silicon, contain one or more metals from the platinum group as long as they are not already found in the main alloy, such as for example platinum, palladium , rhodium, iridium, osmium, ruthenium.
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