DE1017508B - Stranggepresster Zuendstein aus einer pyrophoren Cer(Mischmetall)-Zink-Magnesium-Legierung mit 4 bis 40% Eisen - Google Patents

Stranggepresster Zuendstein aus einer pyrophoren Cer(Mischmetall)-Zink-Magnesium-Legierung mit 4 bis 40% Eisen

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DE1017508B
DE1017508B DEG18480A DEG0018480A DE1017508B DE 1017508 B DE1017508 B DE 1017508B DE G18480 A DEG18480 A DE G18480A DE G0018480 A DEG0018480 A DE G0018480A DE 1017508 B DE1017508 B DE 1017508B
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iron
cerium
pyrophoric
magnesium
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Dr Walter Bungardt
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Evonik Operations GmbH
Original Assignee
TH Goldschmidt AG
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C28/00—Alloys based on a metal not provided for in groups C22C5/00 - C22C27/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
    • C06C15/00—Pyrophoric compositions; Flints

Description

DEUTSCHES
Die Umformung von Gußblöcken aus pyrophoren Cer(Mischmetall)-Eisen-Legierungen mit 4 bis 4O°/o Eisen durch Strangpressen im Bereich günstigster Preßtemperaturen zwischen 400 und 500° zu Zündmetallsträngen mit Durchmessern zwischen 2 und 6 mm ist nicht möglich, wenn die Ausgangslegierung mehr als O,15fl/o Zink enthält. Selbst bei Zinkgehalten unterhalb dieses Grenzwertes ist das Strangpressen häufig in Frage gestellt. Die Gründe für diesen ungünstigen Einfluß des Zinkes sind bekannt: im Temperaturbereich zwischen 400 und 500° liegen in zinkhaltigen Cer (Mischmetall) -Eisen-Legierungen schmelzflüssige Gefügekomponenten vor, deren Menge mit zunehmender Temperatur wächst und daher auch den Strangpreßprozeß in zunehmendem Maße stört.
Die Verhältnisse werden erläutert durch Tabelle 1 mit Versuchsergebnissen an zinkhaltigen Cer (Mischmetall) -Eisen-Legierungen.
Tabelle 1
Chemische Zusammensetzung Fe Zn Preßdrnck (kg/cm2)
Versuch in Gewichtsprozent 18,1 0,15 bei 480°
Nr. KA iqpVi— 18,3 0,31 nach 30minütiger
IVUaLIl
metall		 Vorwärmung
327a 81,75 19,3 1,1 4950
327b 81,39 18,0 2,0 nicht preßbar, da
18,1 5,9 teilweise flüssig
258 79,60 desgl.
213 80,00 desgl.
213b 76,00 desgl.
Aus dieser Tabelle geht hervor, daß oberhalb 0,15% die Preßbarkeit der Legierung verlorengeht.
Die unter diesen Umständen naheliegende Senkung der Preß temperatur zur Durchführung der Strangpreßtechnik führt praktisch nicht zum Ziel, da mit sinkender Preßtemperatur zwar die Menge der schmelzflüssigen Gefügebestandteile abnimmt, jedoch der Verformungswiderstand der Legierung so stark ansteigt, daß ein wirtschaftliches Strangpressen wegen der geringen Haltbarkeit selbst bester Strangpreßwerkzeuge nicht mehr möglich ist. So wurde z. B. gefunden, daß bei einer Cer (Mischmetall)-Eisen-Legierung mit 18fl/o Eisen und 1 o/o Zink der Preßdruck bei 440° auf mehr als 7000 kg/cm2 ansteigt.
Die aus diesen Gründen bisher notwendige Beschränkung der Strangpreßtechnik auf möglichst zinkarme pyrophore Cer (Mischmetall)-Eisen-Legierungen ist aber nachteilig, da, wie bekannt ist, Zink den Zündvorgang erleichtert. Diese Eigenschaft des Zinkzusatzes ist bei gegossenen Zündsteinen häufig ausgenutzt worden. Für die Strangpreßtechnik war sie jedoch praktisch zunächst nicht verwertbar.
Stranggepreßter Zündstein
aus einer pyrophoren Cer (Mischmetall)-
Zink-Magnesium-Legierung
mit 4 bis 40% Eisen
Anmelder:
Th. Goldschmidt A.-G.,
Essen, Heilermannstr. 15
Dr. Walter Bungardt, Essen-Bredeney,
ist als Erfinder genannt worden
Die im folgenden beschriebene Erfindung soll diesem Mangel abhelfen. Sie beruht auf der Beobachtung, daß die den Preßvorgang störenden Zinkzusätze der pyrophoren Cer (Mischmetall)-Eisen-Ausgangslegierung durch gleichzeitige Legierungszugaben an Magnesium vollständig kompensiert werden können, wenn zwischen Zink und Magnesium bestimmte Mengenverhältnisse eingehalten werden. So wurde z. B. gefunden, daß dem Mengenverhältnis Zink zu Magnesium = 1,2 eine besondere Bedeutung zukommt. Steigt das Verhältnis der beiden über diesen Wert, so geht die Strangpreßbarkeit verloren; ist es dagegen kleiner als 1,2, so ist die Strangpreßbarkeit gewährleistet.
In Tabelle 2 sind eine Reihe von Beobachtungsergebnissen niedergelegt für Cer (Mischmetall)-Eisen- Zink-Magnesium-Legierungen mit nahezu konstantem Eisengehalt, aber veränderlichem Verhältnis von Zink zu Magnesium. In der Tabelle ist in der letzten Spalte angegeben, ob die Legierung strangpreßbar ist oder nicht. Für preßbare Legierungen ist außerdem der erforderliche Preßdruck genannt. Aus dieser Tabelle geht der Erfindungsgedanke grundsätzlich bereits hervor : Es existiert ein ganz bestimmtes Verhältnis Zink zu Magnesium, oberhalb dessen ein Strangpressen nicht mehr möglich ist.
709 700/94
(Mischmetall) Tabelle 2 Chemische Zusammensetzung in °/o Zn ' Mg Verhältnis Preßdruck
in kg/cm2 bei 480°
Versach 81,2 0,5 0,3 Zn : Mg nach 30minütiger
Nr. 81,0 Fe 0,5 0,5 Vorwärmung
80,5 18 0,5 1,0 1,7 nicht preßbar
ι ■
336a		 79,9 18 0,5 1,6 1,0 3680
336b 18 0,5 3260
336 80,35 18 1,0 0,65 0,31 2050
302 80,00 1,0 1,0
II 79,1 18 1,0 1,9 1,5 nicht preßbar
337 a 76,2 18 1,1 2,7 1,0 1850
337 77,2 18 0,9 2,9 0,53 3050
338 20 0,41 3050
274 79,1 19 1,7 1,2 0,31 2450
251 77,8 2,1 2,1
III 75,2 18 2,1 2,9 1,42 nicht preßbar
339 75,8 18 2,0 3,3 1,00 2250
340 19,8 0,73 3050
232 78,0 18,9 3,0 1,0 0,61 3050
252 76,9 2,8 2,3
IV 18 3,00 nicht preßbar
341 18 1,21 1650
342
Zündmetalle auf der Basis Cer(Mischmetall-Eiseii mit speziellen Zusätzen an Zink und/oder Magnesium sind bei gegossenen handelsüblichen Zündsteinen nicht unbekannt; sie sind auch schon für stranggepreßte Zündsteine vorgeschlagen worden.
Zum Beispiel sind Legierungen bekannt mit 15 bis ■25 °/o Eisen, die Zusätze an Zinn, Magnesium, Cadmium oder Zink als Einzelzusätze zur Härtesteigerung der Legierung enthalten. Diese Legierungen liegen jedoch außerhalb der beanspruchten Legierungsgruppe, da zu der angestrebten Härtesteigerung der Legierung wahlweise jedes der genannten Elemente einzeln, aber nicht kombiniert, zugesetzt werden soll.
Es sind ferner Legierungen bekannt, die neben 20 bis 25% Eisen, 2% Magnesium und 1% Zinn enthalten. Auch dieser Legierungsvorschlag liegt außerhalb der beanspruchten Legierungen, da sie zinkfrei :sind.
• Cer (Mischmetall)-Eisen-Legierungen mit 15 bis 18% Eisen, die zusätzlich 3% Magnesium, 2% Zinn, •1,5 % Zink und 1% Cadmium enthalten, sind ebenfalls bekannt. Berücksichtigt man nur das Verhältnis von Zink zu Magnesium in diesem Legierungsvorschlag, so würde es der beanspruchten Legierungsgruppe entsprechen. Es ist aber zu beachten, daß diese -Legierung außer Magnesium und Zink gleichzeitig noch Zinn und Cadmium enthält, die das Preßverhalten der Legierung mitbestimmen, so daß nicht allein das Verhältnis von Zink zu Magnesium für das Verhalten dieser Legierung in der Strangpresse maßgebend ist. Die vorliegende Anmeldung bezieht sich ausschließlich auf Vierstofflegierungen mit Cer (Mischmetall) als Basis, Eisen als Hauptzusatz und Zink und Magnesium als speziellen Legierungszusätzen; sie berücksichtigt komplexere Legierungen nach Art des zuletzt genannten Vorschlags nicht.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, eine Cer (Mischmetall)-Eisen-Legierung mit 28% Eisen, 3% Zink und 2% Magnesium zur Herstellung von gegossenen Zündsteinen zu verwenden. Diese Legierung ist jedoch wegen des ungünstigen Verhältnisses von Zink zu Magnesium nicht durch Strangpressen zu verarbeiten.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Stranggepreßter Zündstein aus einer pyrophoren Cer (Mischmetall)-Zink-Magnesium-Legierung mit 4 bis 40% Eisen, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,1 bis 5% Zn und 0,1 bis 4,2% Mg, wobei das Verhältnis von Zink zu Magnesium höchstens 1,2 beträgt.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    österr. Chem. Zeitung, 40 (1937), S. 302.
    © 709 700/94 10.57
DEG18480A 1955-11-30 1955-11-30 Stranggepresster Zuendstein aus einer pyrophoren Cer(Mischmetall)-Zink-Magnesium-Legierung mit 4 bis 40% Eisen Pending DE1017508B (de)

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