DE18603C - Verfahren zur Darstellung von Phosphor und Eisen enthaltenden Kupfer-Zinn- und Kupfer-Zink.Legirungen mit oder ohne Zusatz von Blei - Google Patents
Verfahren zur Darstellung von Phosphor und Eisen enthaltenden Kupfer-Zinn- und Kupfer-Zink.Legirungen mit oder ohne Zusatz von BleiInfo
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
KLASSE 40: Hüttenwesen.
G. ALEXANDER DICK in LONDON.
Patentirt im Deutschen Reiche vom 9. December 1881 ab.
In den Patenten No. 14650 und 17161 desselben
Erfinders sind Verfahren zur Herstellung von Legirungen beschrieben, die sich auf Eisenlegirungen
beziehen.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verbesserungen in der Herstellung von Kupferlegirungen,
also von solchen Legirungen aus Kupfer, Zinn oder Zink, die nur geringe Mengen von Eisen enthalten. Dieselbe besteht:
1. in der Darstellung von verbesserten Legirungen aus Kupfer mit Zinn oder Zink durch
Zusatz einer bestimmten Quantität von Phosphoreisen oder von Eisen, welches vorher mit
Phosphorkupfer oder Phosphorzinn geschmolzen wurde, wobei nicht nur das Eisen, sondern
auch aller in dem Phosphoreisen enthaltene Phosphor oder jedenfalls ein Theil desselben in
der verbesserten Legirung gebunden bleibt, und
2. in dem Zusatz einer gewissen Quantität Blei zu der zuletzt angeführten verbesserten
Legirung, in welcher also nicht nur Eisen, sondern auch Phosphor enthalten ist;
3. in einem verbesserten Verfahren, um die im Kupfer und in den gewöhnlichen Legirungen
von Kupfer mit Zinn oder Zink enthaltenen Oxyde zu reduciren und zu gleicher Zeit die
Härte, Stärke und Zähigkeit des resultirenden Kupfers oder der betreffenden Legirungen zu
erhöhen. Beide Zwecke werden durch einen Zusatz zu dem geschmolzenen Kupfer oder
dessen Legirungen erreicht, bestehend aus Eisen in Form von Phosphoreisen oder von Eisen in
Verbindung mit Phosphorkupfer oder Phosphorzinn, welches eine genügende Quantität von
Phosphor enthält, um beim Schmelzen mit dem Eisen das entsprechende Phosphoreisen zu
bilden. . ;
Zur Darstellung dieser Legirungen wird Phosphoreisen oder Eisen allein benutzt, welches
jedoch, wie erwähnt, durch Zusammenschmelzung mit Phosphorzinn oder Phosphorkupfer oder
mit diesen beiden Phosphormetallen mit der nöthigen Quantität Phosphor verbunden wurde,
oder man benutzt auch die Phosphoreisenverbindung, welche durch das Zusammenschmelzen
von Phosphorzmn, Phosphorkupfer oder Phosphoreisen mit eisenhaltigem Zink entsteht.
Z. B. zu ι Theil glühendem oder geschmolzenem Eisen setzt man 1 bis 2 Theile Phosphorkupfer
oder Phosphorzirin hinzu und schmelzt beide zusammen, wobei das so als Phosphormetall
zugesetzte Kupfer oder Zinn mit der gebildeten Phosphoreisenlegirung verbunden bleibt und mit
in Rechnung gezogen werden mufs; oder bei Benutzung der beim Verzinken von Eisen (Draht
u. s. w.) entstehenden Abfälle, welche bekanntlich aus Zink mit von 3 bis 20 pCt. Eisen bestehen,
setzt man zu dem geschmolzenen eisenhaltigen Zink Phosphorkupfer, Phosphorzinn oder Phosphoreisen und giefst dieses alsdann
in Blöckchen, welche, mit oder ohne Zusatz von mehr Zink später in dem gewöhnlichen Verhältnifs
von 1 zu 2 Theilen geschmolzenem Kupfer zugesetzt, ein vorzügliches Messing · von
grofser Stärke bilden.
In manchen Fällen benutzt man Kupferlegirungen, welche wenig Kupfer, Zinn oder Zink
enthalten, und wird hier das Fehlende durch
das mit dem Phosphoreisen verbundene Metall ergänzt.
Es ist zu, bemerken, dafs der Phosphor nie als solcher ohne Eisen und ebenso das Eisen
nie als solches, ohne in Verbindung mit Phosphor zu sein, zuzusetzen ist, sondern nur als
Phosphoreisen oder beide in Verbindung mit den,anderen erwähnten Metallen (Kupfer, Zinn,
Zink).
Ein Vortheil bei Verwendung des Phosphoreisens besteht auch darin, dafs dasselbe bei
einer verhältnifsmäfsig niedrigen Temperatur schmilzt und rasch von den in der Legirung
enthaltenen Metallen aufgenommen wird.
Zur Darstellung der Kupferlegirungen, welche nicht nur das zugesetzte Eisen, sondern auch
Phosphor enthalten, benutzt man Phosphoreisen, welches mehr Phosphor enthält, als
nöthig ist, um bei Anwesenheit von Oxyden diese zu reduciren, doch mufs das eingeführte
Eisen nie mehr als io pCt. und der Phosphor nie mehr als 3 pCt. der fertigen Legirung oder
Verbindung betragen, und benutzt man hierzu Phosphoreisen als solches, welches 5 bis 50 pCt.
Phosphor enthält und, z. B. durch Schmelzen von Eisen, mit Phosphorzinn oder Phosphorkupfer,
wie später beschrieben werden wird, dargestellt wird, in welch letzterem Falle das
zugeführte Zinn oder Kupfer (oder beide) mit in der fertigen Legirung enthalten ist; z. B. zu
je 100 kg gewöhnlichem Messing setzt man 5 kg Phosphoreisen, welches 20 pCt. Phosphor
enthält, hinzu oder schmilzt 100 kg von eisenhaltigen Zinkrückständen, welche aus 95 pCt.
Zink und 5 pCt. Eisen bestehen, mit 10 kg Phosphorzinn oder Phosphorkupfer zusammen
und setzt dies bei Darstellung des verbesserten Messings dem nöthigen Kupfer zu.
Die Gegenwart von Phosphor in der verbesserten Legirung macht diese, wenn geschmolzen
(wie bekannt), beim Giefsen sehr dünnflüssig und verhütet die Bildung von Oxyden
des Eisens und der anderen anwesenden Metalle beim Umschmelzen, so dafs die Legirung
vielmals umgegossen werden kann, ohne Eisen zu verlieren und ihre Charaktereigenschaften
der grofsen Zähigkeit, Härte und Dünnflüssigkeit beim Schmelzen wesentlich zu verändern, wie dies bei allen früheren Methoden
der Fall ist.
Das Phosphoreisen, wie später beschrieben, mit oder ohne Phosphorzinn oder Phosphorkupfer
dargestellt, kann entweder in Verbindung mit dem Kupfer, Zinn oder Zink oder auch
mit den schon gebildeten Kupferlegirungen (Messing oder Rothgufs) geschmolzen werden,
oder wenn . das Phosphoreisen durch Niederschmelzen des Eisens mit Phosphorzinn oder
Phosphorkupfer, wie oben beschrieben, gebildet wurde, so kann dies mit dem Kupfer, Zinn
oder Zink, welches zur Darstellung der gewünschten Legirung dienen soll, oder mit dem
schön gebildeten Rothgufs oder Messing geschmolzen werden. Für Messing wird vorgezogen,
zuerst das Phosphoreisen, welches entweder als solches oder durch Schmelzen von
Eisen mit Phosphorzinn oder Phosphorkupfer dargestellt wurde, zuerst in einem Tiegel zu
schmelzen und das Zink allmälig zuzusetzen und dies alsdann in Blöckchen zu giefsen,
welche alsdann wie gewöhnliches Zink in den gewöhnlichen Verhältnissen von 1 Zink zu 1
bis 2 Kupfer zu dem geschmolzenen Kupfer zugesetzt wird. Wenn die verbesserte Legirung,
welche nicht nur Eisen, sondern auch Phosphor enthält, zu dem Gufs von Lagern oder anderen
Reibungsflächen bestimmt ist, so setze ich von 2 bis 10 pCt. Blei während des Schmelzprocesses
zu; da indessen der gewöhnliche Rothgufs häufig kleine Quantitäten von Blei enthält, so mufs
dies, wenn vorhanden, mit in Rechnung gezogen werden.
Zu der unter 3. erwähnten Desoxydirung der Kupferlegirungen benutzt man Phosphoreisen als
solches oder in Verbindung mit Kupfer oder Zinn, wie dies durch Schmelzen von Eisen mit
Phosphorkupfer oder Phosphorzinn hergestellt werden kann. In letzterem Falle wird das
Kupfer oder Zinn, welches als Phosphormetall zugesetzt wurde, in der verbesserten Legirung
enthalten sein und kann in der fertigen Legirung mit in Rechnung gezogen werden. Das
Verhältnifs von Eisen und Phosphor in dem Phosphoreisen mufs vor Verwendung desselben
genau bekannt sein und je nach dem gewünschten Resultat geändert werden Wünscht man viel Eisen einzuführen, wenn wenig Oxyde
zugegen sind, so mufs das verwendete Phosphoreisen nur wenig Phosphor enthalten, und umgekehrt.
Die Quantität von Phosphoreisen, welches zugesetzt wird, variirt zwischen 0,1 bis 10 pCt. in
der verbesserten Legirung, und nachdem der Gehalt des oxydirten Sauerstoffes in der Legirung
ermittelt wurde, ist der nun nöthige Phosphor leicht berechnet, . z. B. zu 100 Theilen
Bronze, welche 0,2 Theile Sauerstoff enthält, setzt man 1 :/2 Theile Phosphoreisen von 12 pCt.
Phosphorgehalt hinzu. Schliefslich wäre noch zu bemerken, dafs es bekannt ist, dafs eisenhaltige
Kupferlegirungen schon vor Jahren gemacht wurden, auch dafs man zu solchen
Legirungen beim Schmelzen Phosphor als solchen zusetzte, um dieselben flüssiger und stärker zu
machen, doch haben diese Versuche nicht reüssirt, weil bei Verwendung von Eisen ohne
die Anwesenheit von Phosphor das Eisen sich beim Schmelzen theilweise oxydirte und die
fertige Legirung infolge dessen einen ungewissen Eisengehalt hatte und die Oxyde enthielt, welche
die Qualität der Legirung sehr verschlechterten und ferner, dafs bei Zusatz von Phosphor als
solcher zu dem geschmolzenen Metall ein grofser Theil des Phosphors verdampfte und somit auch
wiederum eine unbestimmte Zusammensetzung resultirte; beide dieser Fehler sind bei dem
vorliegenden Verfahren gehoben.
Claims (1)
- Patent-An Sprüche:i. Verfahren zur Darstellung von Kupferzinn-, und Kupferzinklegirungen mit Eisen und Phosphor mit oder ohne Blei in den angegebenen Verhältnissen.Anwendung eines Zusatzes einer Eisenphosphorverbindung, welche mit oder ohne Phosphorzinn oder Phosphorkujifer dargestellt ist, in den angegebenen Verhältnissen bei der Darstellung von Kupferzmn- und Kupferzinklegirungen, um die in diesen Legirungen enthaltenen Oxyde zu desoxydiren und zu gleicher Zeit das zugesetzte Eisen mit den anderen anwesenden Metallen zu verbinden.
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US4621972A (en) * | 1985-02-19 | 1986-11-11 | Grotte Walter D | Silo mover |
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