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Procédé de fabrication de corps se composant d'un noyau et d'une gaine
La présente invention est relative à un procédé pour la fabrication d'un corps muni d'une gaine en un des métaux du premier sous-groupe du quatrième groupe principal, à un fil à gaine fabriqué par ce procédé et à un tube à décharges électriques dans lequel on peut utiliser un fil à gaine de ce genre.
La demanderesse a déjà proposé de recouvrir un corps formant noyau d'une couche de zirconium, en chauffant ce corps dans une atmosphère d'un composé de zirconium volatil, par exemple de 1'odure de zirconium. Par un procédé spécial décrit par la demanderesse on peut précipiter le zirconium
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à l'état ductile sur le corps formant noyau, de sorte que le corps obtenu puisse être étiré et laminé.
On a constaté que ce procédé permet d'obtenir de très bons résultats, plus particulièrement si l'on utilise un noyau dont l'épaisseur ne dépasse pas une valeur de 40-100 il appert qu'en utilisant cette épaisseur pour le noyau on peut obtenir par étirage ou par laminage un fil ou une plaque dont le noyau n'est plus présent sous sa forme primitive et qui consiste sensiblement entièrement en zirconium pur,. Il est aussi possible d'obtenir des corps recouverts d'une gaine en zirconium en étirant ou en laminant un corps obtenu de la maniè- re décrite plus haut.
Toutefois, la demanderesse a trouvé qu'en partant d'un noyau plus épais pour traiter un corps obtenu en précipitant sur ce noyau du zirconium ou un des autres mé- taux du premier sous-groupe du quatrième groupe principal, on se heurte parfois à des difficultés entravant la fabrication par ce procédé d'un fil à gaine comportant un noyau et une gaine faite en un de ces métaux. En effet, on a trouvé que lors de la précipitation du métal sur des noyaux épais il est souvent difficile d'obtenir une couche homogène et cohéren- te, ce qui a pour conséquence qu'il se produit parfois des rup- tures pendant l'étirage ou le laminage, de sorte que le fil obtenu présente finalement des points où la matière constituant la gaine a complètement disparu.
En outre, ce procédé présente 1"inconvénient qu'on ne peut l'utiliser pour des matières formant noyau dont le point de fusion est inférieur à la température de décomposition du composé de zirconium utilisé,,' @ La demanderesse a inventé un procédé permettant de fa-
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briquer des corps de ce genre d'une manière à la fois très simple et efficace. Ce procédé est destiné à la fabrication d'un corps se composant d'un noyau et d'une gaine faite en un des métaux du premier sous-groupe du quatrième groupe prin- cipal et consiste à entourer mécaniquement d'une couche de métal cohérent un corps formant noyau, après quoi le corps gainé ainsi produit est étiré et/ou laminé.
On aconstaté que ce procédé permet d'obtenir des fils à gaine munis d'une gaine parfaitement uniforme et bien adhérente. Il est avanta- geux d'utiliser ce procédé pour du zirconium, en appliquant ce métal, par exemple, sous forme de minces feuilles sur le noyau. On peut obtenir ces feuilles en recouvrant chimiquement de zirconium un noyau en zirconium et en laminant en une mince couche le corps obtenu. Par "appliquer mécaniquement" on entend aussi le rabattement d'une telle pièce de zirconium en forme de feuille autour du corps formant noyau.
Il est souvent très avantageux de munir le métal d'une gaine protectrice pendant l'usinage. Une gaine de ce genre facilite grandement l'usinage et en même temps le métal du premier sous-groupe du quatrième groupe principal est pro- tégé contre des influences atmosphériques. Une telle gaine auxiliaire peut être enlevée chimiquement ou mécaniquement après l'usinage. Comme matière très appropriée on peut uti- liser du fer à cet effet. Une telle gaine peut être facilement enlevée à l'aide d'acide chlorhydrique. Il est aussi avantageux d'utiliser du nickel qu'on peut enlever après le traitement à l'aide d'une faible quantité d'acide nitrique.
Il n'est pas absolument nécessaire que le corps for- mant noyau consiste en une seule matière, étant donné que ce noyau peut aussi se composer d'un alliage ou bien être consti tué lui-même par un corps formant noyau.
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Il est très avantageux d'utiliser le procédé pour un noyau consistant entièrement ou partiellement en molyb- dène ou en nickel.
Les corps obtenus par le procédé conforme à l'inven- tion présentent de nombreux avantages, de sorte qu'on peut les utiliser pour nombre d'usages. Parmi ces avantages il faut mentionner en premier lieu la propriété que possède un tel corps en forme d'un fil à gaine d'être très rigide, de sorte qu'on peut utiliser un pareil fil au lieu de fils en zirconium pur, tandis que l'inconvénient inhérent à l'utilisation de ces derniers, c'est-à-dire, la faible rigidité, est évité. En outre, ces fils à gaine sont beaucour moins chers que des fils consistant en zirconium pur, et en outre ils ne présentent pas l'inconvénient, inhérent aux fils ou corps en zirconium pur, de subir des déformations considérables à des températures de 1000 environ et davantage.
Finalement-ces fils offrent les avantages inhérents au zirconium, de sorte qu'ils conviennent pour de nombreux usages dans des tubes à décharges électri- Ques
Comme exemples de ce dernier usage, on peut mentionner l'utilisation de fils à gaine en zirconium, fabriqués par le procédé conforme à l'invention, comme fils de grille ou, lors de l'utilisation d'anodes filiformes, comme fils d'anode. Ces électrodes présentent l'avantage qu'elles sont plus rigides que des électrodes filiformes en zirocnium pur, qu'elles peu- vent néanmoins occlure des gaz pendant le fonctionnement du tube et qu'elles ont une faible émission secondaire-,, En outre, elles ne subissent pas de déformations à des températures éle- vées.
L'invention va être décrite phs en détail en se réfé
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rant à un mode d'exécution qui fait ressortir en outre la simplicité'du nouveau procédé.
On part, par exemple, d'une tige en molybdène ou en nickeayant une longueur de 1 m et une épaisseur de 4 mm.
Autour de cette tige on dispose une bande de zirconium ayant une longueur de 1 m, une largeur de 13 mm et une épaisseur de 200 que l'on rabat à chaud autour de la tige. Puis la tige est battue à froid, de sorte que le zirconium entoure la tige comme un tube à joint longitudinal. Sur ce tube on glisse une gaine auxiliaire, par exemple, en fer ou en nickel et ordinairement en forme de tube. Ensuite, le corps ainsi établi est étiré et laminé de la manière bien connue pour des fils ou feuilles à gaine. Si l'on utilise du nickel comme matière formant noyau ce traitement peut s'effectuer à la tem- pérature ambiante. Après ce traitement on enlève la gaine en fer extérieure, par exemple en la dissolvant dans de l'acide chlorhydrique.
De la sorte on peut obtenir un fil à gaine en zirconium ayant une épaisseur, par exemple, de 100
Dans ce mode d'exécution il s'agit des fils à gaine en zirconium, mais il est évident, que l'invention s'applique aussi à tous les corps se composant d'un corps formant noyau et d'une gaine faite en un des métaux du premier sous-groupe du quatrième groupe principal, par exemple aussi à-des minces feuilles ainsi constituées. En outre, bn peut utiliser les corps fabriqués-par le procédé décrit plus haut dans tous les cas où l'on utilise des corps en un de ces métaux, par exemple, des fils en zirconium, des fils de résistance et des corps analogues ou de minces plaques.'
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Method of manufacturing a body consisting of a core and a sheath
The present invention relates to a process for the manufacture of a body provided with a sheath of one of the metals of the first subgroup of the fourth main group, to a sheathed wire produced by this process and to an electric discharge tube. in which such a sheath wire can be used.
The Applicant has already proposed to cover a core body with a layer of zirconium, by heating this body in an atmosphere of a volatile zirconium compound, for example zirconium odide. By a special process described by the applicant, the zirconium can be precipitated
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in a ductile state on the core body, so that the obtained body can be stretched and rolled.
It has been found that this process makes it possible to obtain very good results, more particularly if a core whose thickness does not exceed a value of 40-100 is used, it appears that by using this thickness for the core it is possible obtain by drawing or rolling a wire or a plate whose core is no longer present in its original form and which consists substantially entirely of pure zirconium ,. It is also possible to obtain bodies covered with a zirconium sheath by stretching or rolling a body obtained as described above.
However, the Applicant has found that, starting with a thicker core to treat a body obtained by precipitating on this core zirconium or one of the other metals of the first subgroup of the fourth main group, we sometimes come up against difficulties hindering the manufacture by this process of a sheathed wire comprising a core and a sheath made of one of these metals. Indeed, it has been found that during the precipitation of the metal on thick cores it is often difficult to obtain a homogeneous and coherent layer, which has the consequence that breaks sometimes occur during the process. drawing or rolling, so that the wire obtained finally exhibits points where the material constituting the sheath has completely disappeared.
In addition, this method has the disadvantage that it cannot be used for core materials whose melting point is lower than the decomposition temperature of the zirconium compound used. The Applicant has invented a method allowing of fa-
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bricking such bodies in a very simple and effective manner. This process is intended for the manufacture of a body consisting of a core and a sheath made of one of the metals of the first subgroup of the fourth main group and consists of mechanically surrounding a layer of coherent metal a core body, after which the sheathed body thus produced is stretched and / or laminated.
It has been noted that this process makes it possible to obtain sheathed yarns provided with a perfectly uniform and well-adherent sheath. It is advantageous to use this process for zirconium, by applying this metal, for example, in the form of thin sheets on the core. These sheets can be obtained by chemically coating a zirconium core with zirconium and laminating the resulting body in a thin layer. By "mechanically applied" is also meant the folding of such a sheet-shaped piece of zirconium around the core body.
It is often very advantageous to provide the metal with a protective sheath during machining. Such a sheath greatly facilitates machining and at the same time the metal of the first subgroup of the fourth main group is protected against atmospheric influences. Such an auxiliary sheath can be removed chemically or mechanically after machining. As a very suitable material iron can be used for this purpose. Such a sheath can be easily removed with hydrochloric acid. It is also advantageous to use nickel which can be removed after treatment with a small amount of nitric acid.
It is not absolutely necessary that the core body consist of a single material, since this core can also consist of an alloy or it can itself be made up of a core body.
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It is very advantageous to use the process for a core consisting entirely or partially of molybdenum or nickel.
The bodies obtained by the process according to the invention have many advantages, so that they can be used for a number of purposes. Among these advantages should be mentioned in the first place the property that such a sheathed wire-shaped body possesses of being very rigid, so that such a wire can be used instead of pure zirconium wires, while the disadvantage inherent in the use of the latter, i.e., low rigidity, is avoided. In addition, these sheathed wires are much less expensive than wires consisting of pure zirconium, and furthermore they do not have the disadvantage, inherent in pure zirconium wires or bodies, of undergoing considerable deformation at temperatures of about 1000. and more.
Finally, these wires offer the advantages inherent in zirconium, so that they are suitable for many uses in electric discharge tubes.
As examples of the latter use, mention may be made of the use of zirconium sheathed wires, produced by the process according to the invention, as grid wires or, when using filiform anodes, as wire mesh wires. anode. These electrodes have the advantage that they are more rigid than wire-shaped electrodes of pure zirocnium, that they can nevertheless occlude gases during the operation of the tube and that they have a low secondary emission. they do not undergo deformation at high temperatures.
The invention will be described in detail with reference to
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rant to an embodiment which further emphasizes the simplicity of the new process.
We start, for example, with a molybdenum or nickel rod having a length of 1 m and a thickness of 4 mm.
Around this rod is placed a strip of zirconium having a length of 1 m, a width of 13 mm and a thickness of 200 which is folded hot around the rod. Then the rod is cold beaten, so that the zirconium surrounds the rod like a tube with a longitudinal joint. On this tube is slipped an auxiliary sheath, for example, of iron or nickel and usually in the form of a tube. Then, the body thus established is stretched and laminated in the manner well known for sheathed yarns or sheets. If nickel is used as the core material, this treatment can be carried out at room temperature. After this treatment, the outer iron sheath is removed, for example by dissolving it in hydrochloric acid.
In this way it is possible to obtain a zirconium sheathed wire having a thickness, for example, of 100
In this embodiment, these are zirconium sheathed wires, but it is obvious that the invention also applies to all bodies consisting of a body forming a core and a sheath made of a core. metals from the first subgroup of the fourth main group, for example also to thin sheets thus formed. In addition, the bodies manufactured by the process described above can be used in all cases where bodies of one of these metals are used, for example zirconium wires, resistance wires and the like or thin plates. '