Bleilegierung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bleilegierung, die sich insbesondere für Kabelmäntel eignet.
Bei Kabeln mit fluider Füllung, beispiels weise bei Kabeln mit Gasfüllung oder<B>Ölfül-</B> lung, die mit einem Bleimantel versehen sind, stellt die Kriechbeständigkeit als Faktor der Bruchfestigkeit bei der Wahl des Mantelmate rials einen der wichtigsten Faktoren dar. Der Grund dafür liegt darin, dass solche Kabel gewöhnlich unter dem innern Druck der flui- den Füllung arbeiten. Ferner kann bei ölge- füllten Kabeln das Öl bis zu einem gewissen Ausmass strömen.
Wird ein Teilstück eines ölgefüllten Kabels in einem Winkel zur Hori zontalen geführt, so kann der hydrostatische Druck des Öls im intern Teil des Kabels so gross werden, dass der Mantel anschwillt und schliesslich platzt, wodurch das Versagen des Kabels verursacht wird.
Ein weiterer wichtiger Faktor, der bei der Wahl von Bleimantellegie- rungen für Kabel mit fluider Füllung sowie für andere Kabel mit Bleimantel eine Rolle spielt, ist die Biegeermüdungsfestgkeit, die derart sein soll, dass der Mantel wiederholten und starken Biegungen, wie sie beispielsweise infolge Tem peraturänderungen und .Schwingungen auf treten, zu widerstehen vermag.
Sowohl hinsichtlich der Kriechbeständigkeit als auch der Biegeermüdungsfestigkeit ist rei nes oder technisches Blei für solche Kabel mäntel nicht befriedigend. Gewisse Bleilegie rungen, beispielsweise diejenigen, die kleine Mengen Arsen und Wismuth oder Arsen, Wis- muth und Zinn enthalten, haben sich gewöhn lich dem reinen Blei bei der Verwendung für Kabelmäntel als überlegen erwiesen und wer den bei der Kabelfabrikation in beträcht lichem Umfang verwendet.
Kabel werden unter allen möglichen Arten von Arbeitsbedingungen verwendet, u. a. un ter Bedingungen, bei welchen eine geringe oder überhaupt keine Wärmeableitung erfolgt oder verhältnismässig scharfe Biegungen des Kabels starken Temperaturschwankungen oder Erhöhungen des Innendruckes unterworfen sind. Ausserdem tritt oft der Fall ein, däss man die Kabel höheren elektrischen Belastun gen unterwerfen möchte oder muss, wodurch wieder erhöhte mittlere Arbeitstemperaturen zustande kommen.
Es besteht deshalb trotz der beträchtlichen Fortschritte, die in der Verbesserung von Kabelmantellegierungen ge macht wurden, eine fortdauernde Nachfrage nach besseren Mantelmaterialien und insbe sondere nach einer Mantellegierung mit grö sserer Dauerhaftigkeit im Betrieb bei den höheren Temperaturen.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Entdeckung, dass eine weitere Verbesserung von Kabelmänteln durch Verwendung gewis ser Bleilegierungen, die kleine Mengen Tellur, Arsen und Zinn enthalten, erzielt werden kann.
Die neue Bleilegierung ist dadurch ge kennzeichnet, dass sie 0,01-0,4 o/oTellur, 0,05 bis 0,5 % Arsen und 0,05-1,011/o Zinn ent- hält, und dass der Rest aus Blei mit höchstens 0,3 II/o an weiteren Elementen besteht. Unter den weiteren Elementen sind vorwiegend die Metalle Antimon, Kupfer, Wismuth, Zink, Silber und Eisen, die in technischen Blei sorten vorhanden sind, zu verstehen.
Die Gegenwart solcher Verunreinigungen wirkt sich bei den erfindungsgemässen Bleilegierun- gen nicht nachteilig aus.
Bevorzugte Legie- rungen sind diejenigen, die 0,05-0,2 % Tellur, 0,15-0;3 % Arsen, 0,05-0,2 % Zinn und insbesondere 0,10-0,15 0/0 Tellur, 0,20 bis 0;
25 % Arsen, 0,10-0,15 % Zinn enthalten, während der Rest aus Blei mit höchstens 0,3 % an weiteren Elementen besteht.
Die erfindungsgemässen Bleilegierungen besitzen guten Kriechwiderstand bei höheren Arbeitstemperaturen und gute Biegeermü- dungsfestigkeit unter' Bedingungen starker Beanspruchung. Aus diesen Legierungen her gestellte Kabelmäntel weisen erhöhte Dauer haftigkeit im Betrieb, insbesondere bei den höheren Arbeitstemperaturen, auf.
Die vorteilhaften Eigenschaften der erfin dungsgemässen Legierung bezüglieh der Biege- ermüdungsfestigkeit sind aus den Resultaten der an einer Reihe von Legierungen durch- geführten Prüfungen, deren Zusammenset zung in der Tabelle I angegeben ist, ersicht lich.
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Die Resultate von unter verschiedenen Be lastungsbedingungen bei 43 C und 1 Schwin gung pro Minute an Probestreifen verschiede ner Bleilegierungen durchgeführten Prüfun gen durch wiederholtes Biegen zeigen, dass die Biegeermüdungsfestigkeit der arsenhalti gen Legierungen im allgemeinen, grösser ist als diejenige von Kupferblei, Die arsenhaltigen Legierungen sind jedoch gegenüber dem Be trag der pro Schwingung aufgezwungenen Dehnung empfindlicher.
Bei niedrigen Deh nungswerten, d. h. solchen unterhalb 0,31/o pro Schwingung, weisen alle arsenhaltigen Legierungen eine sehr grosse Biegedauerfestig keit auf.
Bei höheren Dehnungswerten von mindestens 0,3 0/0, 0,4 /o oder 0,5 % pro Schwingung tritt jedoch die Überlegenheit der Blel-Tellur-Arsen-Zinn-Legierung <B>(A378)</B> deutlich in Erscheinung, wie aus der Tabelle II nrairh+linh
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Die Kriecheigenschaften der kupferfreien, arsenhaltigen Legierung (C-389),
der kupfer- und arsenhaltigen Legierung (C-417) und der beiden . Blei-Tellur-Arsen, Zinn-Legierungen (A295 imd J298) sind in der Tabelle III wie dergegeben.
Die Legierungen A295 und J298 unterscheiden sich darin, dass die erstere un ter Verwendung- von Korrosionsblei (cor- roding lead) als Grundmetall und die Legie rung J298 unter Verwendung von chemi schem Blei (chemical lead) als Grundmetall hergestellt wurde. Der wichtigste Unterschied zwischen den beiden Legierungen beruht so mit auf der Anwesenheit von Kupfer in der Legierung J 298, wie aus der Tabelle I er sichtlich ist.
Die in der Tabelle III angeführten Resul- tate wurden erhalten, indem Streifen der be zeichneten Legierungen bei den angegebenen Temperaturen den angegebenen Belastungen unterworfen wurden und die unter den Prüf bedingungen erhaltene Dehnung bzw. das Gesamtkriechen periodisch ermittelt wurde.
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<I>Tabelle <SEP> III:</I>
<tb> Resultate <SEP> der <SEP> Kriechprüfung
<tb> Legierung <SEP> Temperatur <SEP> C <SEP> Belastung <SEP> Gesamtdehnung <SEP> in
<tb> kg/mm <SEP> 2000 <SEP> St. <SEP> 5000 <SEP> St. <SEP> 10000 <SEP> St.
<tb> C-389 <SEP> Raumtem- <SEP> 0,21 <SEP> 0,06715 <SEP> 0,074
<tb> peratur <SEP> 25 <SEP> 0,14 <SEP> 0,031 <SEP> 0,030
<tb> C-389 <SEP> 43 <SEP> 0,21 <SEP> 0,079 <SEP> 0,121 <SEP> 0,168
<tb> 0,14 <SEP> 0,032 <SEP> 0,044 <SEP> 0,060
<tb> C-389 <SEP> 65 <SEP> 0,21 <SEP> 0.,60 <SEP> 1,26 <SEP> 2,56
<tb> 0,14 <SEP> 0,11 <SEP> 0,19 <SEP> 0,28
<tb> C-417 <SEP> 25 <SEP> 0,21 <SEP> 0,116 <SEP> 0,145
<tb> 0,14 <SEP> 0,048 <SEP> 0,060
<tb> C-417 <SEP> 43 <SEP> 0,21 <SEP> 0,345 <SEP> 0;
645
<tb> 0,14 <SEP> 0,060 <SEP> 0,090
<tb> C-417 <SEP> <B>6</B>5 <SEP> 0,21 <SEP> 0,585 <SEP> 1,680
<tb> 0,14 <SEP> 0,109 <SEP> 0,106
<tb> <B>A2951</B> <SEP> 30 <SEP> 0,35 <SEP> 0,270 <SEP> 0,675 <SEP> 1,485
<tb> 0,14 <SEP> 0,027 <SEP> 0;032 <SEP> 0,037
<tb> <B>A2952</B> <SEP> 30 <SEP> 0,35 <SEP> 0,256 <SEP> 0,615 <SEP> 1,245
<tb> 0,14 <SEP> 0,026 <SEP> 0,027 <SEP> 0,036
<tb> A <SEP> 295 <SEP> 3 <SEP> 30 <SEP> 0,35 <SEP> 0,012 <SEP> 0,016 <SEP> 0,016
<tb> 0,14 <SEP> 0,007 <SEP> 0,007 <SEP> 0,007
<tb> <B>.1298</B> <SEP> 1- <SEP> 30 <SEP> 0,35 <SEP> 0,137 <SEP> 0,360 <SEP> 1,135
<tb> 0,14 <SEP> 0,015 <SEP> 0,020 <SEP> 0,030
<tb> J <SEP> 298 <SEP> 2 <SEP> 30 <SEP> 0,35 <SEP> 0,104 <SEP> 0,250 <SEP> 0;
496
<tb> 0,14 <SEP> 0,007 <SEP> 0,012 <SEP> 0,017
<tb> J <SEP> 29-8 <SEP> 3 <SEP> 30 <SEP> 0,35 <SEP> 0,017 <SEP> 0,017 <SEP> 0,024
<tb> 0,14 <SEP> 0,012 <SEP> 0,012 <SEP> 0,016
<tb> A <SEP> 295 <SEP> 3 <SEP> 25 <SEP> 0,35 <SEP> 0,026
<tb> A <SEP> 295 <SEP> 3 <SEP> 43 <SEP> 0,21 <SEP> Ö,018
<tb> 0,14 <SEP> 0,015
<tb> A <SEP> 295 <SEP> 3 <SEP> 65 <SEP> 0,21 <SEP> 0,019
<tb> 0,14 <SEP> 0,008
<tb> GE <SEP> 1340 <SEP> 43 <SEP> 0,14 <SEP> <B>0,065-</B>
<tb> 43 <SEP> 0,21 <SEP> 0,14 <B>65</B> <SEP> 0,21 <SEP> <B>0,8-6-</B>
<tb> <B>1</B> <SEP> Nach <SEP> dem <SEP> Ausstossen <SEP> luftgekühlt.
<SEP> 3 <SEP> Nach <SEP> dem <SEP> Ausstossen <SEP> luftgekühlt, <SEP> dann <SEP> wäh 2 <SEP> Nach <SEP> dem <SEP> Ausstossen <SEP> luftgekühlt, <SEP> dann <SEP> wäh- <SEP> rend <SEP> 4 <SEP> Stunden <SEP> bei <SEP> <B>2700</B> <SEP> C <SEP> erneut <SEP> erhitzt <SEP> und <SEP> abge rend <SEP> 4 <SEP> Stunden <SEP> bei <SEP> 24011 <SEP> C <SEP> erneut <SEP> erhitzt <SEP> und <SEP> abge- <SEP> schreckt.
<tb> schreckt, <SEP> a <SEP> Bei <SEP> 1500 <SEP> Stunden, Um aus der obigen Tabelle einen direkten Vergleich aller Legierungen zu gewinnen, nimmt man am besten eine Belastung von 0,14 kg/mm9 und eine Temperatur von 25 oder 30 C.
Dieser Vergleich zeigt, dass die er findungsgemässen Legierungen eine bessere Kriechbeständigkeit aufweisen als alle andern geprüften Legierungen und dass durch die erwähnten Wärmebehandlungen weitere Ver- besseriingen erzielt werden können.
So be trug beispielsweise die Dehnung bei der C-389- Legierung unter einer Belastung von 0,14 kg/mm2 bei 25 C 0,03 % nach 5000 Stunden und bei der kupfer- und arsenhaltigen Legie- rung C-4170 0,060 %,
während die gleiche Be- l.astimg im Verlaufe von 5000 Stunden, jedoch bei 30 C bei einer luftgekühlten Probe der Legierung A 295 eine Dehnung von nur 0,032 % verursachte. Eine luftgekühlte Probe der Legierung J 298 wies eine sogar noch bes sere Kriechbeständigkeit auf.
Unter einer Be- lastiing von 0,14 kg/mm-2- bei 30 C betrug die Dehnung nach 5000 Stunden nur 0,020 %.
Die Kriechbeständigkeit der Blei-Tellur- Arsen-Zinn-Legierung kann durch Wärmebe handlung erheblich gesteigert werden. Es ist dies durch Vergleich der nach verschiedenen Behandlungen bei der Legierung A295 er zielten Dehnung ersichtlich. So wurde bei spielsweise bei einer Probe der Legierung <B>A295,</B> die nach dem Ausstossen luftgekühlt worden war, eine Dehnung von 1,4851/o be obachtet, nachdem sie während<B>10000</B> Stun den einer Belastung von 0,35 kg/mm2 bei 30 C unterworfen worden war.
Unter den gleichen Prüfbedingungen wurde an einer Probe der gleichen Legierung, die von 240 C abge schreckt worden war, eine Dehnung von 1,245 % und bei einer von 270 C abgeschreck- ten Probe eine Dehnung von nur 0,
016 % be- obachtet. Ähnliche Resultate wurden erhalten, indem die Legierung J 298 (kupferhaltig) der gleichenWärmebehandlung unterzogen wurde.
Die Blei-Tellur-Arsen-Zinn-Legierungen zeigen auch bei höheren Temperaturen eine erhöhte Kriechbeständigkeit. Die mittels einer Belastung von 0,14 kg/mm2 bei 43 C bei Blei und Bleilegierungen erzielten Dehnungswerte kommen gewöhnlich bei der Kabelfabrikation in Frage. Unter diesen Prüfbedingungen er wies sich die wärmebehandelte Probe der Legierung A295 derjenigen der Legierung C-389 und auch derjenigen der kupfer- und arsenhaltigen Legierung C-417 als überlegen.
Es besteht das Bestreben, Kabel bei immer höheren elektrischen Belastungen und somit höheren mittleren Arbeitstemperaturen arbei ten zu lassen. Die Resultate der an der Legie rung A295 bei 65 C durchgeführten Prüfun gen zeigen nun, dass die Blei-Tellur-Arsen- Zinn-Legieriingen mit Erfolg bei dieser höhe ren Temperatur verwendet werden können. Die bessere Kriechbeständigkeit dieser Legie rungen ermöglicht ausserdem den Bau von Kabeln für höhere Drücke sowie höhere Arbeitstemperaturen.
Prüfungen haben gezeigt, dass zur Erzie lung einer maximalen Biegedauerfestigkeit der Gehalt an Verunreinigungen der Blei legierung so klein als möglich gehalten werden sollte. Während zwar die besten Resultate bei Verwendung von Blei von hohem Reinheits- grad (99,995 % Pb) bei der Herstellung der Legierungen erzielt wurden,
sind auch bei Verwendung anderer technischer Bleisorten mit den üblichen Verunreinig@.ingen in einer Menge von höchstens 0,3 % ausgezeichnete Legierungen erhalten worden.
Als Beispiele dieser Bleisorten sind das gewöhnliche entsil- berte Blei A und chemisches Blei- (chemical lead) zu nennen, die bis zu etwa 0,15 % Wis- muth bzw. 0,04-0,
08 % Kupfer und bis zu 0,020 % Silber in die Legierung einführen. Es können noch andere technische Bleisorten verwendet werden. Die Erfindung umfasst somit alle Legierungen, die durch Zugabe der bezeichneten Mengen an Tellur, Arsen und Zinn zu solchen technischen Bleisorten erhal ten werden.
Aus dem vorangehend Beschriebenen ist ersichtlich, dass mit der vorliegenden Erfin dung eine verbesserte Bleilegierung geschaf fen worden ist, die insbesondere für die Her stellung von Mänteln für alle Arten von Blei mantelkabeln geeignet ist. Durch deren An- w endung bei Kabeln mit fluider Füllung Lund insbesondere bei Kabeln mit Gasfüllung ist es möglich, höhere Drücke, beispielsweise Gas- driicke, zu verwenden und die Dicke der Iso lation, den Kabeldurchmesser und die Kosten zu vermindern.
Die hohe Kriechbeständigkeit und die gute Biegedauerfestigkeit der Legie rung sind auch bei durchwegs festen Kabeln von Vorteil, insofern als höhere Arbeitstempe raturen angewendet werden können und die Kabel innern Drücken, die durch Dehnung und Verschiebungen an geneigten und senk rechten Stellen verursacht werden, widerstehen können.
Lead alloy. The present invention relates to a lead alloy which is particularly suitable for cable jackets.
In the case of cables with a fluid filling, for example cables with a gas filling or <B> oil filling </B> that are provided with a lead sheath, creep resistance as a factor of breaking strength is one of the most important factors when choosing the sheath material. The reason for this is that such cables usually work under the internal pressure of the fluid filling. Furthermore, with oil-filled cables, the oil can flow up to a certain extent.
If a section of an oil-filled cable is guided at an angle to the horizontal, the hydrostatic pressure of the oil in the internal part of the cable can become so great that the sheath swells and finally bursts, causing the cable to fail.
Another important factor that plays a role in the choice of lead-sheathed alloys for cables with fluid filling as well as for other cables with lead sheath is the flexural fatigue strength, which should be such that the sheath repeats and sharp bends, such as those caused by Tem Changes in temperature and vibrations occur, able to withstand.
In terms of both creep resistance and flexural fatigue strength, pure or technical lead is unsatisfactory for such cable sheaths. Certain lead alloys, such as those containing small amounts of arsenic and bismuth, or arsenic, bismuth and tin, have usually proven superior to pure lead for use in cable jackets and are used extensively in cable manufacture.
Cables are used in all kinds of working conditions, including: a. under conditions in which there is little or no heat dissipation or relatively sharp bends in the cable are subject to strong temperature fluctuations or increases in internal pressure. In addition, there is often the case that you want to or must subject the cables to higher electrical loads, which leads to increased mean working temperatures.
Therefore, despite the considerable advances made in improving cable jacket alloys, there is an ongoing demand for better jacket materials and, in particular, for a jacket alloy with greater durability in operation at the higher temperatures.
The present invention is based on the discovery that further improvement of cable jackets can be achieved by using certain lead alloys containing small amounts of tellurium, arsenic and tin.
The new lead alloy is characterized in that it contains 0.01-0.4% tellurium, 0.05-0.5% arsenic and 0.05-1.011 / o tin, and the remainder is made from lead there is a maximum of 0.3 II / o of further elements. The other elements are mainly the metals antimony, copper, bismuth, zinc, silver and iron, which are present in technical types of lead.
The presence of such impurities does not have a disadvantageous effect on the lead alloys according to the invention.
Preferred alloys are those containing 0.05-0.2% tellurium, 0.15-0; 3% arsenic, 0.05-0.2% tin and especially 0.10-0.15% tellurium , 0.20 to 0;
Contains 25% arsenic, 0.10-0.15% tin, while the rest consists of lead with a maximum of 0.3% other elements.
The lead alloys according to the invention have good creep resistance at higher working temperatures and good flexural fatigue strength under conditions of high stress. Cable sheaths made from these alloys have increased durability in operation, especially at the higher working temperatures.
The advantageous properties of the alloy according to the invention with regard to the flexural fatigue strength can be seen from the results of the tests carried out on a number of alloys, the composition of which is given in Table I.
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The results of tests carried out on test strips of various lead alloys under different loading conditions at 43 C and 1 oscillation per minute by repeated bending show that the flexural fatigue strength of arsenic-containing alloys is generally greater than that of copper-lead, which arsenic-containing alloys are however, it is more sensitive to the amount of elongation imposed per oscillation.
At low elongation values, i.e. H. those below 0.31 / o per oscillation, all arsenic-containing alloys have a very high flexural strength.
At higher elongation values of at least 0.3 0/0, 0.4 / 0 or 0.5% per oscillation, however, the superiority of the Blel-Tellurium-Arsenic-Tin alloy <B> (A378) </B> is clearly evident Appearance, as from Table II nrairh + linh
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The creep properties of the copper-free, arsenic-containing alloy (C-389),
the alloy containing copper and arsenic (C-417) and the two. Lead-tellurium-arsenic, tin alloys (A295 and J298) are shown in Table III.
The alloys A295 and J298 differ in that the former was manufactured using corrosive lead as the base metal and the alloy J298 was produced using chemical lead as the base metal. The most important difference between the two alloys is based on the presence of copper in the alloy J 298, as can be seen from Table I.
The results listed in Table III were obtained by subjecting strips of the alloys referred to at the stated temperatures to the stated loads and periodically determining the elongation obtained under the test conditions or the total creep.
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<I> Table <SEP> III: </I>
<tb> Results <SEP> of the <SEP> creep test
<tb> alloy <SEP> temperature <SEP> C <SEP> load <SEP> total elongation <SEP> in
<tb> kg / mm <SEP> 2000 <SEP> St. <SEP> 5000 <SEP> St. <SEP> 10000 <SEP> St.
<tb> C-389 <SEP> room temperature- <SEP> 0.21 <SEP> 0.06715 <SEP> 0.074
<tb> temperature <SEP> 25 <SEP> 0.14 <SEP> 0.031 <SEP> 0.030
<tb> C-389 <SEP> 43 <SEP> 0.21 <SEP> 0.079 <SEP> 0.121 <SEP> 0.168
<tb> 0.14 <SEP> 0.032 <SEP> 0.044 <SEP> 0.060
<tb> C-389 <SEP> 65 <SEP> 0.21 <SEP> 0., 60 <SEP> 1.26 <SEP> 2.56
<tb> 0.14 <SEP> 0.11 <SEP> 0.19 <SEP> 0.28
<tb> C-417 <SEP> 25 <SEP> 0.21 <SEP> 0.116 <SEP> 0.145
<tb> 0.14 <SEP> 0.048 <SEP> 0.060
<tb> C-417 <SEP> 43 <SEP> 0.21 <SEP> 0.345 <SEP> 0;
645
<tb> 0.14 <SEP> 0.060 <SEP> 0.090
<tb> C-417 <SEP> <B> 6 </B> 5 <SEP> 0.21 <SEP> 0.585 <SEP> 1.680
<tb> 0.14 <SEP> 0.109 <SEP> 0.106
<tb> <B> A2951 </B> <SEP> 30 <SEP> 0.35 <SEP> 0.270 <SEP> 0.675 <SEP> 1.485
<tb> 0.14 <SEP> 0.027 <SEP> 0; 032 <SEP> 0.037
<tb> <B> A2952 </B> <SEP> 30 <SEP> 0.35 <SEP> 0.256 <SEP> 0.615 <SEP> 1.245
<tb> 0.14 <SEP> 0.026 <SEP> 0.027 <SEP> 0.036
<tb> A <SEP> 295 <SEP> 3 <SEP> 30 <SEP> 0.35 <SEP> 0.012 <SEP> 0.016 <SEP> 0.016
<tb> 0.14 <SEP> 0.007 <SEP> 0.007 <SEP> 0.007
<tb> <B> .1298 </B> <SEP> 1- <SEP> 30 <SEP> 0.35 <SEP> 0.137 <SEP> 0.360 <SEP> 1.135
<tb> 0.14 <SEP> 0.015 <SEP> 0.020 <SEP> 0.030
<tb> J <SEP> 298 <SEP> 2 <SEP> 30 <SEP> 0.35 <SEP> 0.104 <SEP> 0.250 <SEP> 0;
496
<tb> 0.14 <SEP> 0.007 <SEP> 0.012 <SEP> 0.017
<tb> J <SEP> 29-8 <SEP> 3 <SEP> 30 <SEP> 0.35 <SEP> 0.017 <SEP> 0.017 <SEP> 0.024
<tb> 0.14 <SEP> 0.012 <SEP> 0.012 <SEP> 0.016
<tb> A <SEP> 295 <SEP> 3 <SEP> 25 <SEP> 0.35 <SEP> 0.026
<tb> A <SEP> 295 <SEP> 3 <SEP> 43 <SEP> 0.21 <SEP> Ö, 018
<tb> 0.14 <SEP> 0.015
<tb> A <SEP> 295 <SEP> 3 <SEP> 65 <SEP> 0.21 <SEP> 0.019
<tb> 0.14 <SEP> 0.008
<tb> GE <SEP> 1340 <SEP> 43 <SEP> 0.14 <SEP> <B> 0.065- </B>
<tb> 43 <SEP> 0.21 <SEP> 0.14 <B> 65 </B> <SEP> 0.21 <SEP> <B> 0.8-6- </B>
<tb> <B> 1 </B> <SEP> After <SEP> the <SEP> ejection <SEP> air-cooled.
<SEP> 3 <SEP> After <SEP> the <SEP> ejection <SEP> air-cooled, <SEP> then <SEP> select 2 <SEP> After <SEP> the <SEP> ejection <SEP> air-cooled, <SEP> then <SEP> during <SEP> rend <SEP> 4 <SEP> hours <SEP> at <SEP> <B> 2700 </B> <SEP> C <SEP> again <SEP> heats <SEP> and < SEP> after <SEP> 4 <SEP> hours <SEP> at <SEP> 24011 <SEP> C <SEP> <SEP> heats up again <SEP> and <SEP> cut off- <SEP> frightens.
<tb> frightens, <SEP> a <SEP> At <SEP> 1500 <SEP> hours, in order to obtain a direct comparison of all alloys from the table above, it is best to take a load of 0.14 kg / mm9 and one Temperature of 25 or 30 C.
This comparison shows that the alloys according to the invention have a better creep resistance than all other tested alloys and that further improvements can be achieved through the heat treatments mentioned.
For example, the elongation with the C-389 alloy under a load of 0.14 kg / mm2 at 25 C was 0.03% after 5000 hours and with the alloy C-4170 containing copper and arsenic 0.060%,
while the same load over the course of 5000 hours, but at 30 ° C., caused an elongation of only 0.032% in an air-cooled sample of alloy A 295. An air-cooled sample of alloy J 298 had even better creep resistance.
Under a load of 0.14 kg / mm-2 at 30 C, the elongation after 5000 hours was only 0.020%.
The creep resistance of the lead-tellurium-arsenic-tin alloy can be significantly increased by heat treatment. This can be seen by comparing the elongation achieved after various treatments with alloy A295. For example, in a sample of the alloy <B> A295 </B>, which had been air-cooled after being ejected, an elongation of 1.4851 / o was observed after it had been used for <B> 10,000 </B> hours had been subjected to a load of 0.35 kg / mm2 at 30 ° C.
Under the same test conditions, an elongation of 1.245% was found on a sample of the same alloy that had been quenched at 240 ° C, and an elongation of only 0, on a sample quenched at 270 ° C.
016% observed. Similar results were obtained by subjecting alloy J 298 (containing copper) to the same heat treatment.
The lead-tellurium-arsenic-tin alloys show increased creep resistance even at higher temperatures. The elongation values achieved with lead and lead alloys using a load of 0.14 kg / mm2 at 43 C are usually used in cable manufacture. Under these test conditions, the heat-treated sample of alloy A295 was found to be superior to that of alloy C-389 and also to that of alloy C-417 containing copper and arsenic.
There is a desire to let cables work with ever higher electrical loads and thus higher average working temperatures. The results of the tests carried out on the alloy A295 at 65 C now show that the lead-tellurium-arsenic-tin alloy rings can be used successfully at this higher temperature. The better creep resistance of these alloys also enables the construction of cables for higher pressures and higher working temperatures.
Tests have shown that in order to achieve maximum flexural fatigue strength, the content of impurities in the lead alloy should be kept as low as possible. While the best results were achieved using lead of a high degree of purity (99.995% Pb) in the manufacture of the alloys,
excellent alloys have also been obtained when using other technical types of lead with the usual contaminants in an amount of no more than 0.3%.
Examples of these types of lead are the usual desilvered lead A and chemical lead, which contain up to about 0.15% Wismuth or 0.04-0,
Introduce 08% copper and up to 0.020% silver into the alloy. Other technical types of lead can also be used. The invention thus includes all alloys that are obtained by adding the specified amounts of tellurium, arsenic and tin to such technical types of lead.
From what has been described above it can be seen that an improved lead alloy has been created with the present invention, which is particularly suitable for the manufacture of sheaths for all types of lead sheathed cables. By using them in cables with fluid filling Lund, in particular in cables with gas filling, it is possible to use higher pressures, for example gas pressures, and to reduce the thickness of the insulation, the cable diameter and the costs.
The high creep resistance and the good bending fatigue strength of the alloy are also advantageous for consistently strong cables, insofar as higher working temperatures can be used and the cables can withstand internal pressures caused by elongation and displacement at inclined and vertical points.