DE1012076B

DE1012076B - Use of a platinum alloy for spinnerets

Info

Publication number: DE1012076B
Application number: DEH18549A
Authority: DE
Inventors: Dr Konrad Ruthardt
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1953-12-01
Filing date: 1953-12-01
Publication date: 1957-07-11

Description

Verwendung einer Platinlegierung für Spinndüsen Als Werkstoff für Spinndüsen zur Herstellung von Fäden aus Kunststoff, insbesondere zur Herstellung von Kunstseide und Zellwolle, werden vor allem Edelmetalle und ihre Legierungen verwendet. Gut bewährt haben sich Edelmetallegierungen, die durch thermische Vergütung eine hohe Härte erhalten.Use of a platinum alloy for spinnerets as a material for Spinnerets for the production of threads made of plastic, in particular for production of rayon and rayon, are mainly precious metals and their alloys used. Precious metal alloys that have been thermally tempered have proven their worth get a high hardness.

Obwohl auf diese Weise wertvolle Sonderlegierungen entwickelt wurden, liegt bei der Kunstseidenherstellung der Wunsch vor, Spinndüsen aus Werkstoffen zu verwenden, die eine noch längere Betriebsdauer gewährleisten und im Gebrauch stets ein völlig gleichmäßiges Spinnergebnis sichern. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Wünschen nach einem besonders beständigen Spinndüsenwerkstoff zu entsprechen.Although valuable special alloys were developed in this way, if there is a desire to use spinnerets made of materials in the manufacture of artificial silk to use, which ensure an even longer service life and in use always ensure a completely even spinning result. The present invention is based on the task of meeting these requirements for a particularly durable spinneret material correspond to.

Es wurde nun gefunden, daß unter den an sich bekannten Platin-Iridium-Legierungen Legierungen bestimmter Zusammensetzung, nämlich mit einem Gehalt von 10 bis 300/, Iridium, Rest Platin, die gestellte Aufgabe in hervorragender Weise erfüllen. It has now been found that, among the platinum-iridium alloys known per se, alloys of a certain composition, namely with a content of 10 to 300% iridium, the remainder being platinum, perform the task in an outstanding manner.

Mit den Legierungen der genannten Zusammensetzung werden Spinndüsen vor allem zur Herstellung von Kunstseide erhalten, die auch nach sehr langer Betriebszeit noch völlig gleichmäßige Spinnergebnisse aufweisen. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, daß diese Legierungen in einem bei den bisher benutzten Legierungen kaum erreichten Maße mechanische und chemische Beständigkeit vereinen. Sie besitzen hohe Härte und Zähigkeit und daneben eine chemische Beständigkeit, die unter den mannigfaltigen Bedingungen des Betriebs unverändert bleibt.Spinnerets are made with the alloys of the composition mentioned Mainly obtained for the production of rayon, which is also obtained after a very long period of operation still have completely uniform spinning results. This is likely to be attributed to it be that these alloys barely achieved in one of the alloys previously used Combine dimensions of mechanical and chemical resistance. They possess high hardness and Toughness and, in addition, a chemical resistance, which are among the manifold Conditions of operation remains unchanged.

Während sich andere zur Herstellung von Spinndüsen vorgeschlagene Platin-Legierungen, wie die Platin-Rhodium-Legierungen, thermisch nicht vergüten lassen, ist es möglich, die genannten Platin-Iridium-Legierungen in hohem Maße thermisch zu vergüten. So wird es möglich, die Spinnöffnungen bei vergleichsweise niederen Härten anzubringen und dann durch thermische Vergütung die Härte auf Werte zu bringen, die ungewöhnlich hoch liegen.While others suggested making spinnerets Platinum alloys, such as the platinum-rhodium alloys, are not thermally tempered Let it be possible to use the platinum-iridium alloys mentioned to a high degree thermally to remunerate. This makes it possible to use the spinning orifices at comparatively low levels To apply hardening and then to bring the hardness to values by thermal tempering, which are unusually high.

Zum Beleg für diese für die Herstellung von Spinndüsen wesentliche Eigenschaft wurden Platin-Iridium-Legierungen bei 1200°C geglüht und dann abgeschreckt. Es ergaben sich hierbei die in der folgenden Tabelle angegebenen Ausgangshärten. Legierungen mit diesen Härten wurden dann bei den in der Tabelle angegebenen Temperaturen und Zeiten erhitzt und führten so zu den ebenfalls angegebenen Vergütungshärten. 1. 90 % Platin - 10 % Iridium, Ausgangshärte: 110 kg/mm2 Vergütungstemperaturen Vergütungszeit 600° C 7000 C I 8000 C 15 Minuten.. 125 kg/mm2 I 125 kg/mm2 120 kg/mm2 1 Stunde . . 125 kg/mm2 125 kg/mm2 120 kg/mm' 2 Stunden.. 125 kg/mm2 120 kg/mm2 i 120 kg/mm2 5 Stunden.. 130 kg/mm2 125 kg/mm2 120 kg/mm' 10 Stunden.. 140 kg/mm2 125 kg/mm2 120 kg/mm2 2. 75 °/o Platin - 25 °/o Iridium, Ausgangshärte: 220 kg/MM 2 Vergütungstemperaturen Vergütungszeit 6000 C 700° C I 800° C 15 Minuten.. 240 kg/mm2 260 kg/mm2 280 kg/mm2 1 Stunde . . 250 kg/mm' 275 kg/mm2 290 kg/mm2 2 Stunden . . 260 kg/mm2 290 kg/mm2 300 kg/mm2 5 Stunden.. 275 kg/mm2 300 kg/mm2 320 kg/mm' 10 Stunden.. 280 kg/mm2 320 kg/mm2 320 kg/mm2 3. 70 % Platin - 30 % Iridium Ausgangshärte: 260 kg/mm, Vergütungszeit Vergütungstemperaturen 600° c 7000 c 1 80 0 1 c 15 Minuten. . 285 kg/mm2 310 kg/mm- 320 kg/mm2 1 Stunde . . 290 kg/mm2 325 kg/mm2 340 kg/mm2 2 Stunden. . 300 kg/mm2 340 kg/mm2 360 kg/mm2 .5 Stunden.. 310 kg/mm? 350 kg/mm2 380 kg/mm2 10 Stunden.. 350 kg/mm' i 400 kg/mm2 420 kg/mm2 Es werden also bei einer verhältnismäßig geringeren Ausgangshärte ungewöhnlich hohe Endhärten erzielt. Demgegenüber zeigen die Platin-Rhodium-Legierungen folgende Härten 95 % Platin - 5 % Rhodium 72 kg/mm 2 900/, . - 100/0 90 kg/mm2 800/, - 200/, 106 kg/mm' 70 0/0 " - 300/, 128 kg/mm2 Eine Steigerung dieser Härten durch Vergütung ist bei diesen -Platin-Rhodium-Legierungen nicht möglich.To prove this property, which is essential for the manufacture of spinnerets, platinum-iridium alloys were annealed at 1200 ° C. and then quenched. The initial hardness values given in the following table were obtained. Alloys with these hardnesses were then heated at the temperatures and times given in the table and thus led to the hardening hardnesses also given. 1. 90 % platinum - 10 % iridium, initial hardness: 110 kg / mm2 Tempering temperatures Compensation period 600 ° C 700 0 CI 800 0 C 15 minutes .. 125 kg / mm2 I 125 kg / mm2 120 kg / mm2 1 hour . . 125 kg / mm2 125 kg / mm2 120 kg / mm ' 2 hours .. 125 kg / mm2 120 kg / mm2 i 120 kg / mm2 5 hours .. 130 kg / mm2 125 kg / mm2 120 kg / mm ' 10 hours .. 140 kg / mm2 125 kg / mm2 120 kg / mm2 2. 75% platinum - 25% iridium, initial hardness: 220 kg / MM 2 Tempering temperatures Compensation period 600 0 C 700 ° CI 800 ° C 15 minutes .. 240 kg / mm2 260 kg / mm2 280 kg / mm2 1 hour . . 250 kg / mm '275 kg / mm2 290 kg / mm2 2 hours . . 260 kg / mm2 290 kg / mm2 300 kg / mm2 5 hours .. 275 kg / mm2 300 kg / mm2 320 kg / mm ' 10 hours .. 280 kg / mm2 320 kg / mm2 320 kg / mm2 3. 70 % platinum - 30 % iridium Initial hardness: 260 kg / mm, Tempering time Tempering temperatures 600 ° c 700 0 c 1 80 0 1 c 15 minutes. . 285 kg / mm2 310 kg / mm- 320 kg / mm2 1 hour . . 290 kg / mm2 325 kg / mm2 340 kg / mm2 2 hours. . 300 kg / mm2 340 kg / mm2 360 kg / mm2 .5 hours .. 310 kg / mm? 350 kg / mm2 380 kg / mm2 10 hours .. 350 kg / mm 'i 400 kg / mm2 420 kg / mm2 Thus, with a relatively lower initial hardness, unusually high final hardnesses are achieved. In contrast, the platinum-rhodium alloys show the following hardnesses 95 % platinum - 5 % rhodium 72 kg / mm 2 900 /. - 100/0 90 kg / mm2 800 /, - 200 /, 106 kg / mm '70 0/0 "- 300 /, 128 kg / mm2 An increase in hardness through tempering is not possible with these platinum-rhodium alloys .

Bei der Herstellung von Kunstseide ist die Beständigkeit der Legierungen gegenüber Schwefelsäure wesentlich. Um die Unterschiede in der Beständigkeit von Platin-Iridium-Legierungen und Platin-Rhodium-Legierungen gegenüber Schwefelsäure in einem Laboratoriumsversuch zu verdeutlichen, wurden Bleche der Zusammensetzung 80 % Platin - 20 % Iridium und der Zusammensetzung 80 % Platin - 20 °/o Rhodium während 10 Stunden in kochender Schwefelsäure unter genau gleichen Bedingungen behandelt. Während bei dem Platin-Iridium-Blech keine Gewichtsabnahme nachweisbar war, wurde bei dem Platin-Rhodium-Blech eine Gewichtsabnahme von 93 mg/dm2 festgestellt.In the manufacture of rayon, the resistance of the alloys to sulfuric acid is essential. In order to illustrate the differences in the resistance of platinum-iridium alloys and platinum-rhodium alloys to sulfuric acid in a laboratory test, sheets of the composition 80 % platinum - 20 % iridium and the composition 80 % platinum - 20% rhodium were used Treated for 10 hours in boiling sulfuric acid under exactly the same conditions. While no decrease in weight was detectable with the platinum-iridium sheet, a weight decrease of 93 mg / dm2 was found with the platinum-rhodium sheet.

Bei den Spinndüsen aus Platin-Iridium-Legierungen gemäß der vorliegenden Anmeldung ist auch nach längerer Betriebszeit ein exakter Fadendurchmesser gewährleistet, und es werden somit gleichmäßige Spinnergebnisse erhalten. Auch zeigen die Spinnöffnungen nicht das gefürchtete Zuwachsen der Spinnkanäle nach längerem Betrieb. Mit eine Ursache hierfür dürfte darin zu suchen sein, daß sich die Spinndüsen aus Platin-Iridium-Legierungen durch eine besondere Hochglanzpolitur der Spinnöffnungen auszeichnen.In the case of the spinnerets made of platinum-iridium alloys according to the present invention Registration, an exact thread diameter is guaranteed even after a long period of operation, and uniform spinning results are thus obtained. Also show the spinning orifices not the dreaded overgrowth of the spinning canals after prolonged operation. With one The reason for this is likely to be found in the fact that the spinnerets are made of platinum-iridium alloys characterized by a special high-gloss polish of the spinning openings.

Die besprochenen Eigenschaften ergeben bei der Anwendung der so hergestellten Spinndüsen für die verschiedenen Spinnverfahren einen erheblichen technischen Fortschritt.The properties discussed result from the application of the so produced Spinnerets for the various spinning processes represent a significant technical advance.

Oft empfiehlt es sich, den genannten Platin-Iridium-Legierungen zur Herstellung der Spinndüsen noch andere Platinmetalle zuzulegieren, doch sollen nicht mehr als 5 % des Platins durch andere Platinmetalle ersetzt werden.It is often advisable to add other platinum metals to the above-mentioned platinum-iridium alloys for the manufacture of the spinneret, but not more than 5 % of the platinum should be replaced by other platinum metals.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Use of an alloy from 10 to 300 /, iridium, The remainder is platinum, as a material for spinnerets for the production of threads made of plastic.

2. Use of an alloy of the composition specified in claim 1, but in which up to 5 % of the platinum has been replaced by other platinum metals, for the purpose specified in claim 1. Documents considered: German Patent No. 749 715.