Procédé de prépa'ra'tion de corps en alliage métallique. L'invention a pour objet un procédé le préparation de corps en alliage métallique, suivant lequel on revêt un corps travaillé de métal réfractaire, préalablement nettoyé, d'une couche du ou des autres constituants de l'alliage désiré, et on chauffe le corps com posé ainsi préparé à une température suffi sante pour effectuer la formation de l'alliage. Dans le dessin annexé: Fig. 1 montre schématiquement, à titre d'exemple, une forme d'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, tandis que Fig. 2 est une coupe transversale faite à grande échelle d'un filament préparé selon l'invention.
Dans cet exemple, c'est un filament de tungstène rendu ductile et préparé par des moyens mécaniques que l'on désire allier avec du fer. Pour cela, ce filament est d'abord nettoyé sur toute sa surface de manière à enlever toutes les impuretés tels que la graisse et le charbon, par exemple. Ce nettoyage s'effectue en chauffant le filament dans un milieu protecteur approprié à une tempéra ture comprise entre 1000 à 1300 C.
Comme représenté en fig: 1, le filament 1 est dévidé d'une bobine 2 sur des contacts électriques rotatifs 3 et 4, disposés dans un récipient 5 dans lequel un gaz de protection, tel que, par exemple, de l'hydrogène, est in troduit par un conduit d'arrivée 6. Un cou rant de chauffe approprié pour le fil 1 est amené aux contacts 3 et 4 par des conducteurs 7et8.
Le filament ainsi nettoyé est introduit ensuite dans un électrolyte approprié, tel que, par exemple, une solution de chlorure fer reux ou de sulfate d'ammonium ferreux. Quoique les proportions puissent varier, il est préférable d'employer 200 parties de chlo rure ferreux ou de sulfate d'ammonium fer reux pour 1000 parties d'eau, et d'ajouter à cette solution 500 parties de sulfate de ma gnésium et 5 parties de bicarbonate de so dium. Le fil 1, pour être revêtu de fer, tra verse lentement l'électrolyte sur des poulies 9 et 10 supportées par un bâti 11. Le fil 1 est connecté comme cathode à une source appropriée de courant direct représentée par un conducteur négatif 1.2.
L'anode 13 est en fer, en charbon, ou en tout autre matière et est connectée à un conducteur positif 14. Le courant est calculé de manière à produire une densité d'environ 0,003 ampère par cm\ de surface. Le fil avec son revêtement de fer passe ensuite sur une poulie 15 disposée dans un récipient 16 rempli d'eau pure. Ensuite il est séché et finalement enroulé sur une bo bine 17 actionnée par un moteur 18 par l'in termédiaire d'un engrenage réducteur de vi tesse approprié 19.
En se reportant à la fil. 2, on voit que la couche de revêtement 20 disposée sur le noyau 21 peut avoir une épaisseur presque inappréciable comparée au diamètre de ce noyau. Cette proportion peut varier, et l'exemple représenté n'est là que pour donner une idée approximative des grandeurs rela tives de cette couche et du noyau. On a. trouvé expérimentalement que le métal d'alliage dif fuse uniformément à travers toute l'épais seur du noyau métallique pendant l'opéra tion d'alliage.
Les caractéristiques de résistance de l'al liage résultant correspondent aux caracté ristiques d'un alliage homogène fait dans les mêmes proportions. Le petit diamètre d'un filament ou d'un ruban favorise ce résultat.
Contrairement à ce qui pouvait être atten du l'opération d'alliage, dans le cas du pro cédé selon l'invention, exige moins de temps que le procédé de fabrication de filament d'alliage dans lequel le métal d'alliage est mélangé sous forme de fines subdivisions avec le métal réfractaire.
L'alliage du noyau et de son revêtement s'effectue en chauffant le fil ainsi constitué à une température d'au moins 1500 C. Quoique cela. soit préférable il n'est pas tou jours nécessaire que cette opération d'alliage soit effectuée séparément de la fabrication de la lampe ou de tout autre objet analogue dans lequel le filament doit être employé. Par exemple, dans le cas de filaments très fins en particulier, le fil avec son revêtement peut être monté dans une lampe de la ma- mère usuelle, et la lampe vidée et scellée. Lorsque la lampe est utilisée, le fait que le filament se chauffe à l'incandescence soit à.
la température de fonctionnement usuelle, soit à une température inférieure obtenue par un chauffage préliminaire, provoque la cé mentation ou absorption du revêtement de fer par le noyau de tungstène. Par exemple de bons résultats ont été obtenus en chauf fant un filament à 1600 C pendant cinq minutes. Les filaments ainsi obtenus peuvent être employés dans les lampes d'une grande puissance d'éclairage sans noircir.
L'invention n'est pas limitée à un dépôt électrolytique d'un alli-ile métallique. Ainsi par exemple si l'on veut. produire un alliage de tungstène et de zirconium, la, quantité né cessaire de zirconium peut être déposée sur le filament de tungstène ductile en chauffant ce filament dans un mélange de chlorure de zirconium et d'hydrogène à une température suffisante pour produire la réduction du chlo rure de zirconium et, par conséquent, la for mation d'un revêtement de zirconium sur le filament de tungstène. Le filament composé en résultant peut être, dans la suite,
trans formé en un alliage homogène en étant chauffé à une température assez haute pour produire la diffusion du revêtement de zir conium à l'intérieur du noyau de tungstène.
Method of preparing metal alloy bodies. The invention relates to a process for the preparation of a metal alloy body, according to which a worked body of refractory metal, previously cleaned, is coated with a layer of the other constituent (s) of the desired alloy, and the body is heated. com posed thus prepared at a temperature sufficient to effect the formation of the alloy. In the attached drawing: Fig. 1 schematically shows, by way of example, one form of apparatus for carrying out the method according to the invention, while FIG. 2 is a cross section made on a large scale of a filament prepared according to the invention.
In this example, it is a tungsten filament made ductile and prepared by mechanical means which it is desired to alloy with iron. For this, this filament is first cleaned over its entire surface so as to remove all impurities such as grease and charcoal, for example. This cleaning is carried out by heating the filament in an appropriate protective medium at a temperature between 1000 to 1300 C.
As shown in fig: 1, the filament 1 is unwound from a coil 2 on rotary electrical contacts 3 and 4, arranged in a container 5 in which a shielding gas, such as, for example, hydrogen, is introduced by an inlet duct 6. A heating current suitable for wire 1 is supplied to contacts 3 and 4 by conductors 7 and 8.
The filament thus cleaned is then introduced into a suitable electrolyte, such as, for example, a solution of iron chloride or ferrous ammonium sulfate. Although the proportions may vary, it is preferable to use 200 parts of ferrous chloride or iron sulphate of ammonium per 1000 parts of water, and to add to this solution 500 parts of magnesium sulphate and 5 parts. sodium bicarbonate. The wire 1, to be coated with iron, slowly passes the electrolyte over pulleys 9 and 10 supported by a frame 11. The wire 1 is connected as a cathode to a suitable source of direct current represented by a negative conductor 1.2.
The anode 13 is made of iron, carbon, or some other material and is connected to a positive conductor 14. The current is calculated to produce a density of about 0.003 amps per square centimeter of area. The wire with its iron coating then passes over a pulley 15 placed in a container 16 filled with pure water. Then it is dried and finally wound up on a spool 17 driven by a motor 18 through a suitable speed reduction gear 19.
Referring to the thread. 2, it can be seen that the coating layer 20 disposed on the core 21 can have an almost inappreciable thickness compared to the diameter of this core. This proportion may vary, and the example shown is there only to give an approximate idea of the relative sizes of this layer and of the core. We have. Experimentally found that the alloy metal diffuses uniformly throughout the thickness of the metal core during the alloying process.
The strength characteristics of the resulting alloy correspond to the characteristics of a homogeneous alloy made in the same proportions. The small diameter of a filament or a ribbon favors this result.
Contrary to what could be expected from the alloying operation, in the case of the process according to the invention, requires less time than the alloy filament manufacturing process in which the alloy metal is mixed under. forms fine subdivisions with the refractory metal.
The alloy of the core and its coating is carried out by heating the wire thus formed to a temperature of at least 1500 C. However. either preferable, it is not always necessary that this alloying operation be carried out separately from the manufacture of the lamp or any other similar object in which the filament is to be employed. For example, in the case of very fine filaments in particular, the wire with its coating can be mounted in a lamp of the usual type, and the lamp emptied and sealed. When the lamp is used, the fact that the filament heats up with incandescence is at.
the usual operating temperature, ie at a lower temperature obtained by preliminary heating, causes cementation or absorption of the iron coating by the tungsten core. For example, good results have been obtained by heating a filament at 1600 ° C. for five minutes. The filaments thus obtained can be used in lamps with high lighting power without darkening.
The invention is not limited to an electrolytic deposition of a metal alloy. So for example if you want. To produce an alloy of tungsten and zirconium, the necessary amount of zirconium can be deposited on the ductile tungsten filament by heating this filament in a mixture of zirconium chloride and hydrogen to a temperature sufficient to produce the reduction of the chlorine zirconium oxide and hence the formation of a zirconium coating on the tungsten filament. The resulting compound filament can be, in the following,
Trans formed into a homogeneous alloy by being heated to a temperature high enough to cause diffusion of the zirconia coating within the tungsten core.