DE1084030B - Pyrophore Legierungen - Google Patents

Description

Es gibt Metalle und Legierungen, welche schlag- und reibungspyrophor sind, d. h. beim Schlagen, Reiben, Feilen u. dgl. Funken geben. Bei technisch verwendbaren Legierungen müssen diese mechanisch abgelösten Funken genügend heiß sein, um geeignete Stoffe, wie brennbare Gase sowie flüssige oder feste Brennstoffe, zu entzünden·. Die Pyrophor!tat muß leicht und jederzeit erregbar, der Verbrauch an pyrophorem Metall bei der Funkenbildung soll aber gering sein. Den beim normalen Gebrauch auftretenden korrodierenden Einflüssen muß das pyrophore Metall hinreichend lang widerstehen.

Bisher kennt man nur wenige Metalle und Legierungen, die allen diesen Anforderungen entsprechen. Praktisch hat man bisher ausschließlich cerhaltige Legierungen als Zündmetalle benutzt. - -

Es wurden nun neue Legierungen von starker Pyrophorität gefunden, die für technische Anwendungen und namentlich zum Gebrauch in Feuerzeugen geeignet sind. Sie bestehen aus Titan, Zirkonium und mindestens einem der Elemente Zinn, Eisen und Mangan. Unter Titan und Zirkonium sind nicht nur die reinen, sondern auch die handelsüblichen Metalle mit.'dea durch ihre Herstellungsweise bedingten Verunreinigungen zu verstehen.

Die neuen Legierungen enthalten zwischen -1-0 und 45 Gewichtsprozent Titan, 10' bis 80 Gewichtsprozent Zirkonium und 10' bis 70 Gewichtsprozent von mindestens einem der Metalle Zinn, Eisen und Mangan. Die Legierungen befinden sich innerhalb des Feldes A-B- C-D-E-F-A des Diagramms. Wählt man von den erfindungsgemäß möglichen Kombinationen spezielle Pyrophore Legierungen

Anmelder:

Treibacher Chemische Werke

Aktiengesellschaft,
Treibach, Kärnten (Österreich)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls

und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,

Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Dr. Otto Smetana, Treibach, Kärnten,

Dr. Hans Nowotny, Wien,

und Dr. Gustav Purt, Treibach, Kärnten (Österreich),
sind als Erfinder genannt worden

Dreistoffsysteme aus, so erstreckt sich deren pyrophorer Bereich nur auf einen Teil des genannten Feldes. Solche Felder sind in der Abbildung ebenfalls eingezeichnet. Die folgende Tabelle enthält für einige Dreistoffsysteme die Grenzzusammensetzungen des Bereiches der Pyrophorität und die zugehörigen Felder im Dreistoffdiagramm.

Pyrophoritätsgrenzen der Dreistoffsysteme
(Gewichtsprozent)

System	10	Ti	4S	10	Zr	80	Sn	Fe	Mn	Feld
Ti—Zr-Sn	10	bis	SO	SS	bis	60	10 bis 60		30 bis 70	A-D-G-H-A
Ti—Zr-Fe	10	bis	45	10	bis	60		20 bis 55	L-B-I-T-K-L
Ti—Zr-Mn	bis		bis			K-N-D-E-F-K

Die Legierungen können Begleitelemente enthalten, die aus den Rohstoffen stammen oder die bei der Herstellung aufgenommen wurden. Solche Elemente sind C, H, N, O S, P. Ihre Gesamtmenge soll IVo nicht übersteigen. Andere, die Pyrophorität nicht beeinträchtigende Elemente, die aus anderen Gründen zugesetzt werden können, etwa um die Festigkeit der Legierung zu verbessern oder um ihre Dichte herabzusetzen, sind: Mg, Ca, Sr, Ba, Cr, Mo, W, Cu, Zn, Cd, Al, Si, V, As. Ihre Gesamtmenge soll 9% nicht übersteigen.

Pyrophore Legierungen des Zirkoniums mit Zinn sind schon in der USA.-Patentschrift 1562 540 erwähnt. Hingegen sind Pyrophore in Drei- oder Mehrstoffsystemen, die Titan, Zirkon und mindestens eines der Elemente Zinn, Eisen und Mangan enthalten, noch nicht beschrieben worden.

Das folgende Beispiel erläutert die Herstellung von Legierungen gemäß der Erfindung, ohne deren Bereich in irgendeiner Weise einzuschränken.

150 g Titanpulver (99VoTi) werden mit 400 g Zinnpulver (99,9Vo^Zn) und 450 g Zirkoniumpulver

- * 009 547/565

I 084

(98% Zr) vermischt und in einer hydraulischen Presse ohne Zugabe eines Bindemittels zu Pastillen von 30 mm Durchmesser und 30 mm Höhe verpreßt, 500 g dieser Pastillen werden in einem zylindrischen Graphittiegel, mit den Abmessungen 50 mm Durchmesser und 300 mm Länge, in einen kippbaren, allseits geschlossenen Kohlerohr-Kurzschlußofen eingesetzt. Der Ofen wird auf 0,05 Torr evakuiert, reines Argon bis zu einem Druck von 700 mm eingelassen und der Strom eingeschaltet. Nach etwa 20 Minuten ist die Masse geschmolzen. Dies kann durch ein Schauglas beobachtet werden. Der Druck im Ofen ist inzwischen auf 1600 mm Hg angestiegen. Nach Einschmelzen weiterer Pastillen, die aus einer oberhalb des Tiegels angebrachten Vorrichtung eingetragen *5 wurden, wird durch Neigen des Ofens das Metall in eine Kokille abgegossen.

Weitere Ausführungsbeispiele:

Gewichtsprozent
Zr I Sn I Fe

Mn

10	60	30	30	65
15	30	55	55	50
30	12	58	55	30
30	40	30		40
10	60			25
12	33
30	15
15	20		10
15	35
15	55
40	20
15	50

35

Claims (9)

Patentansprüche·.

1. Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 10 bis 45 Gewichtsprozent Titan, 10 bis 80 Gewichtsprozent Zirkonium und 10 bis 70- Gewichtsprozent von mindestens einem der Elemente Sn, Fe und Mn bestehen.

2. Legierungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie innerhalb des Feldes A-B- C-D-E-F-A liegen.

3. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 10 bis 45 Gewichtsprozent Titan, 10 bis 80 Gewichtsprozent Zirkonium und 10 bis 60 Gewichtsprozent Zinn besteht.

4. Legierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie innerhalb des Feldes A-D-G-H-A liegt.

5. Legierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 10 bis 30 Gewichtsprozent Titan, 35 bis 60 Gewichtsprozent Zirkonium und 20 bis 55 Gewichtsprozent Eisen besteht.

6. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 10 bis 45 Gewichtsprozent Titan, 10 bis 60 Gewichtsprozent Zirkonium und 30 bis 70 Gewichtsprozent Mangan besteht.

7. Legierung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie innerhalb des Feldes K-N-D-E- F-K liegt.

8. Legierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eines oder mehrere der Elemente C, H, N, O, S, P in einer Gesamtmenge von höchstens 1% enthalten.

9. Legierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eines der Elemente Mg, Ca, Sr, Ba, Cr, Mo, W, Cu, Zn, Cd, Al, Si, V, As in einer Gesamtmenge von höchstens 9% enthalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 547/365 6.60