DE2104328A1 - Metallfaser - Google Patents

Description

U rs.h

Brunswick Corporation, 69 West Washington Street, Chicago, 111. 60602, U.S.A.

"Metallfaser»

Eine Metallfaser weist einen wirksamen Durchmesser von weniger als 50 Mikron auf und wird gebildet, während sie von einer nachfolgend entfernbaren Einbettmasse oder Einbettmatrix umgeben ist. Die Faser hat eine vorgewählte Umfangsflache, die von im wesentlichen glatt bis einspringend variiert und ein vorgewähltes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen. Der Bereich der Faser hat auch eine kontrollierte Nichteinförmigkeit längs ihrer Länge, die eine annehmbare dimensionelle Toleranz schafft, Die metallische Faser kann im wesentlichen ein Metall, bimetallisch oder rohrförmig sein.

Die Erfindung betrifft feine Metallfasern und insbesondere das Steuern der Eigenschaften von festen und bimetallischen Fasern.

Es wurden Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen einer Vielzahl von Metallfasern vorgeschlagen, während sie von einem Matrixmaterial umgeben sind. Zusätzlich wurde vorgeschlagen,

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ORIGINAL INSPEQTED

daß ein. wirtschaftliches Herstellen von Fasern erhalten verden kann, indem man hohe Verhältnisse von Fasern- zu Matrixmaterial verwendet. In den US-Patentschriften 32 77 564 und 53 79 000 sind andere Feinmetallfasern und Verfahren zum Herstellen von Seilen aus feinen^ Metallfasern bekannt. Jedoch ist es höchst wünschenswert, Feinmetallfasern zu schaffen, welche vorgewählte Eigenschaften aufweisen, jedoch nicht bekannt sind.

Als Einführung ist es notwendig, die Maßeinheiten zu definieren, welche in der Beschreibung verwendet werden. Bei herkömmlicher Metallbearbeitung wie Ziehen und dergleichen werden Teile mit einer gewünschten Dimension hergestellt. Weil kein Teil der Einrichtung vollkommen ist, wird immer eine Änderung der genauen Dimension gestattet. Diese Änderung wird im allgemeinen als Geaamttoleranz bezeichnet. Wenn beispielsweise der Enddurchmesser des kaltgezogenen Drahtes 0,127 mm beträgt, dann kann diese Dimension eine Toleranz von - 0,0127 mm haben. So ist die Gesamttoleranz 0,0254 mm. Da jedoch die Fasern gemäß Erfindung gebildet werden, während sie von einer Einbettmatrix umgeben sind, schafft das Zusammenarbeiten von Fasern und Matrix eine Faser, bei welcher eine solche Messungsart in vielen Fällen nicht anwendbar ist. Die geschaffenen Fasern können eine vorgewählte irreguläre

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Querschnittsform aufweisen (wobei eine reguläre geometrische Form als ein Quadrat, Kreis, Vieleck und dergleichen bezeichnet wird). Demzufolge ist das Größensteuermaß, das in dieser Beschreibung verwendet wird, der statistische Ausdruck "Variationskoeffizient" bzw. "Änderungskoeffizient", der nachfolgend beschrieben wird.

Es soll vollständig im Rahmen der Erfindung liegen, daß eine Faser einen gesteuerten Querschnittsbereich aufweisen kann, der längs ihrer Länge nicht gleichmäßig ist, aber innerhalb eines besonderen Bereiches gleichförmig ist. Dieser Bereich wird durch den Änderungskoeffizienten bestimmt; dieser Änderungskoeffizient für die Fasern ist ungefähr weniger als 25 $. Der Änderungskoeffizient wird als

£ x

' üucJ X " rv.

geschrieben, wobei χ der Bereich eines jeden Querschnittes ist, der längs der Länge einer Faser genommen ist, und die An-JBahl der genommenen Bereiche ist. TJm den Änderungskoeffizienten zu finden, wird die Abweichung (welche die gleichen Einheiten wie χ hat) durch Verwendung von der Gleichung berechnet:

6 ⁼

η.- Α

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Demzufolge wird der in dieser Beschreibung verwendete "Änderungskoeffizient" als statistischer Änderungskoeffizient der Querschnittsbereiche verstanden^,die längs der Länge einer Faser im wesentlichen .senkrecht zur Achse der Faser genommen eind.

Die Fasern gemäß Erfindung können mit einem größeren Oberfläche nbereich versehen sein, und bei Beschreibung der Zunahme des Oberflächenbereiches ist es notwendig, die Zunahme auf eine Norm zu beziehen. Diese Norm ist der Oberfläche nber eich eines Einheitszylinders, welcher einen Querschnittsbereich aufweist, der gleich dem Querschnittsbereich der Faser ist. Die Vergrößerung des Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen ist als Unterschied zwischen dem Oberflächenbereich einer Faser von Einheitslänge und dem Oberflächenbereich eines äquivalenten Zylinders von Einheitslänge, dividiert durch den Oberflächenbereich des äquivalenten Zylinr ders von Einheitslänge definiert. Diese Vergrößerung wird in Prozent ausgedrückt.

Die Fortschritte bei den Metallfasern (oder -fäden) waren die Grundbildung für die Ausbildung einer Metallfaserindustrie.

Nachfolgend werden neue Faserformen beschrieben, die sich durch Schaffen vorgewählter Eigenschaften bewähren und bislang nicht erhältlich und doch höchst wünschenswert waren.

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Die Erfindung betrifft feine Metallfasern und neue Fasern, welche vorgewählte Umfangsflachen, gesteuerte Einförmigkeit, vorgewählte Verhältnisse von Oberfläche zu Volumen aufweisen, und bimetallisohe Fasern.

Die Erfindung schafft hoch wünschenswerte Metallfasern durch Auswählen der zweckmäßigen Verhältnisse von vorgewählten Matrix- und Fasermaterialien, um zu erzielen: wirtschaftliche Herstellung solcher Fasern, vorgewählte Verhältnisse von Oberfläche zu Volumen solcher Fasern, vorgewählter Fläohenurafang solcher Fasern, wobei der Änderungskoeffizient des Querschnittsbereiches gering gehalten wird.

So besteht ein wesentlicher Gegenstand und Merkmal der vorliegenden Erfindung darin, eine neue und verbesserte Metallfaser zu schaffen, die ausgebildet wird, während sie in einem Einbettmatrixmaterial ist, und welche ein vorgewähltes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen aufweist durch zweckmäßige Auswahl der Materialien für Faser und Matrix.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Faser, welche eine glatte oder rauhe TJmfangsoberflache aufweist, die von den metallurgischen Charakteristiken und physikalischen Eigenschaften der Faser- und Matrixmaterialien und duroh ihr Zusammenwirken während der Bearbeitung bestimmt ist.

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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine metallische Paser, wobei eine Reihe von Querschnittsbereichen, die längs der Länge der Faser und rechtwinklig zur Achse der Paser genommen sind, einen Änderungskoeffizienten von 1 # bis weniger als 25 # aufweist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung eines vorgewählten Verhältnisses von Matrixmaterial zu Fasermaterial, um eine wirtschaftlich herstellbare Metallfaser zu erzielen, wenn die Faser eine unpolierte, unbearbeitete Außenfläche aufweist, bruchfrei ist und eine zyklische, geometrische Änderung längs ihrer Länge aufweist, wobei jedoch unterhalb eines Änderungsfcoeffizienten von 25 # geblieben wird.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Faser mit einem nichtgleichförmigen Querschnittsbereich, jedoch mit einer kontrollierten Gleichförmigkeit innerhalb eines Änderungskoeffizienten von 1 i» bis weniger als 25 #, wobei der Änderungskoeffizient eine Funktion der Kombination ist von

dem Volumenverhältnis des Matrix- zu Fasermaterials,

(b) dem Betrag und der Temperatur der Heißbearbeitung und/ oder Kaltbearbeitung zwischen (gewünschtem) Anlassen,

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welcher die Materialien der Faser und der Matrix anfänglich ausgesetzt sind und

(c) der Auswahl des Matrixmaterial für ein vorgewähltes Fasermaterial.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine bimetallische Faser.

Die obigen und weiteren Gegenstände und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1i einen Querschnitt eines Metalldrahtes, aus dem mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Paser gebildet werden kann.

Fig. 2: einen Querschnitt eines Drahtes, der in einer ersten Verfahrensstufe in einem koaxialen^Mantel angeordnet ist.

Q. Fig. 2a» einen Querschnitt eines koaxial ummantelten Drahtes

oo nach dem Ziehen durch eine Form.

^ Fig. 3t perspektivisch eine Vielzahl von ummantelten Drähten

ο innerhalb eines zylindrischen Gehäuses, wobei ein Teil weggebrochen ist, um den Bodenabschnitt zu zeigen.

— ο —

Pig. 4: einen verkleinerten Vertikalschnitt einer Verbundeinrichtung, wobei ein Verdichten der Anordnung der ummantelten Drähte in dem zylindrischen Gehäuse gezeigt ist, um einen verdichteten Barren zu bilden.

Fig. 5: einen Querschnitt einer anderen Form der Verbundeinrichtung, wobei ein anderes Verfahren zum Reduzieren des Durchmessers der Anordnung gezeigt ist, um eine kompakten Barren zu bilden.

Fig. 6: eine Draufsicht auf eine Vielzahl von ummantelten Drähten in einem abgeänderten Gehäuse mit innerem hexagonalen Querschnitt durch Anordnung von Abstandshaltern.

Fig. 7: eine Draufsicht auf eine abgeänderte Anordnung der ummantelten Elemente in einem zylindrischen Gehäuse mit Abstandshaltern, welche zwischen den ummantelten Elementen vorgesehen sind, um die Lücken wirksam zu verkleinern.

Fig. 8: eine Vertikalansicht der Anordnung des Gehäuses nach dem Einsetzen von ummantelten Drähten und vor Befestigen des Endzapfens an dessen offenen Ende.

Fig. 9s einen Vertikalschnitt, wobei die Anordnung der ummantelten Drähte in dem Gehäuse gezeigt ist und der Endzapfen an dem offenen Ende des Gehäuses befestigt ist.

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Fig. 10: einen Vertikalsohnitt, wobei das Evakuieren und Abdichten der ummantelten Drähte gezeigt ist, um den Primärbarren zu bilden.

Fig. 11: den Barren während eines nachfolgenden Warmextrudiervorganges.

Fig. 12: den extrudierten Barren mit einer geeigneten Schneideeinrichtung zum Entfernen der gegenüberliegenden Enden des extrudierten Bündels

Fig. 13x das Schneiden des extrudierten Barrens in eine Viel- 2akl Kleinerer Längen

Fig. H: eine Ansicht einer der kurzen Längen mit einem Verschiebezapfen an jedem der gegenüberliegenden Enden.

Fig. 15: eine Seitenansicht einer kurzen Länge, wicher weiter warm extrudiert wird, um den Durohmesser zu reduzieren.

Fig. 16: eine Seitenansicht des ursprünglichen Barrens, dessen Durohmesser mittels Warmwalzens anstatt oder nachfolgend zu der warmextrudierter Einrichtung nach Fig. 11 reduziert wird.

Fig. 17χ das Kaltzeichen des warmverformten Barrens in einer nachfolgenden Stufe.

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Fig. 18: eine vertikale Schnittansicht eines Behälters, in welchem der gezogene Barren nach Fig. 17 angeordnet ist und er mit einer zweckmäßigen Flüssigkeit innerhalb des Tankes behandelt wird, um das Ummantelungs- und Gehäusematerial von dem Barren zu entfernen.

Fig. 19x das sich ergebende Seil von Fasern.

Fig. 20: einen Querschnitt eines metallischen, rohrförmigen Elementes, aus welchem eine rohrförmige Faser gemäß Erfindung gebildet werden kann, wobei ein Füllmaterial innerhalb des rohrförmigen Elementes in einer ersten Verfahrensstufe angeordnet ist.

Fig. 21t einen Querschnitt des gefüllten rohrförmigen Elementes innerhalb eines rohrförmigen Mantels in einer zweiten Ve r fahr e ns s tufe.

Fig. 22: einen Querschnitt einer Anordnung, wobei ein dichtes Anliegen des Füllmaterials, des rohrförmigen Elementes und des Mantels in einer dritten Verfahrensstufe gezeigt ist.

Fig. 23: perspektivisch die gefüllten und ummantelten rohrförmigen Elemente innerhalb eines zylindrischen Gehäuses zum nachfolgenden Abdichten, Warmverformen und -ziehen, wie dies in Fig. 7-17 gezeigt ist.

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Fig. 24-: eine vergrößerte Ansicht einer hergestellten rohrförmigen Faser.

Fig. 251 eine bimetallische Faser.

Fig. 26: einen Querschnitt eines Behälters, wobei die ummantelten Elemente hexagonal gepackt sind und zwischen den Flächen des Sechseckes und dem Innendurchmesser des Mantels Abstandsscheiben angeordnet sind.

Fig. 27: eine Schnittansicht durch zwei nicht gleichmäßige Fasern in einem Matrixmaterial, wobei ein Änderungskoeffizient von 25 i» überschritten wird.

Fig. 28: einen Längsschnitt von unterbrochenen Fasern in einem Matrixmaterial.

Fig. 29: eine graphische Darstellung, wobei die Bereiche der gesamten Nichteinföxmigkeit und der Hintergrund der Nichteinförmigkeit gezeigt sind, wenn sie auf eine Tabelle aufgetragen sind, wobei der Änderungskoeffizient die Ordinate und der Verformungsgrad die Abszisse ist, wobei ¥_ als die kritisehe Verformung und der Beginn des gesamt-Nichteinförmigkeitsbereiches definiert ist.

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Fig. 50ί drei graphische Darstellungen, wobei die gesamte und der Hintergrund der Nichteinförmigkeit für verschiedene Matrixmaterialien gezeigt ist, die das gleiche Verhältnis von Matrix- zu Fasermaterial aufweisen.

Fig. 31: eine graphische Darstellung mit verschiedenen Kurven für verschiedene Verhältnisse des Matrixmaterials zu demselben Fasermaterial, wobei der Änderungskoeffizient die Ordinate und der Verformungsgrad di·.Abszisse ist.

Fig. 32χ eine graphische Darstellung, wobei Bereiche für ein nichtrostendes Stahlmaterial für die Faser und unterschiedliche Matrixmaterialien gezeigt sind, wobei die Ordinate das Volumenverhältnis von Matrix- zu Gesamtmaterial und die Abszisse der kritische Verformungsgrad ist.

Fig. 33x eine Mikroaufnahme von 605-facher Vergrößerung einer Zusammensetzung, wobei Fasern aus im wesentlichen Ti-55 A (alpha Titan)-Material gezeigt sind, welche nooh von einem Matrixmaterial aus Monel-Metall umgeben sind; die Zusammensetzung ist extrudiert.

Fig. 34» eine Mikroaufnahme von 245-facher Vergrößerung der Zusammensetzung naoh Fig. 33, wobei die Zusammensetzung kaltbearbeitet ist.

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Pig. 351 eine Mikroaufnahme von 125-facher Vergrößerung einer Zusammensetzung, wobei Fasern aus einem Ti-6 A1-4V (alphabeta Titan)-Material noch von einem Matrixmaterial aus AISI 1010-Stahl umgeben sind; die Zusammensetzung ist extrudiert.

Pig. 36i eine Mikroaufnahme von 240-facher Vergrößerung einer Zusammensetzung, nach Pig. 35, wobei die Zusammensetzung extrudiert ist.

Pig. 37* eine Mikroaufnahme von 240-facher Vergrößerung der Zusammensetzung naoh Pig. 35 und 36» wobei die Zusammensetzung kaltbearbeitet worden ist.

Pig. 38χ eine Mikroaufnahme von 240-facher Vergrößerung einer Zusammensetzung, wobei Pasern aus im wesentlichen Ti-13V-11 Cr-3 Al (beta-Titan)-Material noch von einem Matrixmaterial aus AISI 1010-Stahl umgeben sind, wobei die Zusammensetzung extrudiert ist.

Pig. 39i eine Mikroaufnahme von 240-facher Vergrößerung der Zusanmensetzung naoh Pig. 38 naoh einer Kaltbearbeitung»

Pig. 40t eine Mikroaufnahme von 590-facher Vergrößerung der Zusammensetzung naoh Pig. 38 naoh der Kaltbearbeitung.

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Fig. 41» eine Mikroaufnehme von 245-facher Vergrößerung einer Zusammensetzung, wobei Fasern aus im wesentlichen Nickel 270-Material noch von einem Matrixmaterial aus AISI 1010-Stahl umgeben sind. Die Zusammensetzung befindet sich in einem kaltbearbeiteten Zustand.

Pig. 42: eine Mikroaufnahme von $05-facher Vergrößerung einer Zusammensetzung, wobei Fasern aus im wesentlichen Nickel 270-Material noch von einem Matrixmaterial aus AISI 1010-Stahl umgeben sind, die Zusammensetzung befindet sich in einem kaltbearbeiteten Zustand.

Fig. 43» eine Mikroaufnahme von 240-facher Vergrößerung einer Zusammensetzung, wobei Fasern aus im wesentlichen Nickel 270-Material noch von einem Aluainium-1100-Matrixmaterial umgeben sind; die Zusammensetzung befindet sich in einem kaltbearbeiteten Zustand.

Fig. 441 eine Mikroaufnahme von 590-facher Vergrößerung einer Zusammensetzung, wobei die Fasern aus ia wesentlichen Nickel 270-Material noch von einem Aluminium 1100-Matrixmaterial umgeben sind; die Zusammensetzung befindet sich in einem kaltbearbeiteten Zustand.

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Pig. 451 eine Mikroaufnahme von 240-facher Vergrößerung einer Zusammensetzung, wobei die Pasern aus im wesentlichen Nickel 270-Mäterial noch von einem Aluminium 5052-Matrixmaterial umgeben sind; die Zusammensetzung befindet sich in einem kaltbearbeiteten Zustand.

Pig. 46: eine Mikroaufnahme von 600-facher Vergrößerung einer Zusammensetzung, wobei die Pasern nach Pig. 45 gezeigt sind und die Zusammensetzung kaltbearbeitet ist.

Pig. 47» eine graphische Darstellung, wobei Teil A eine Darstellung des durchschnittlichen wirksamen Durchmessers der Pasern in einem Bündel als Ordinate und der Verformungsgrad als Abszisse gezeigt ist, wobei Teil B eine Darstellung ist, in der der Änderungskoeffizient für die selben Pasern gegen den Verformungsgrad aufgetragen sind.

In einem Ausführungsbeispiel wird ein Seil 10 aus Pasern 11, wie dies in Pig. 19 gezeigt ist, durch ein Verfahren verformt, in welchen eine Vielzahl von länglichen Elementen oder Drähten 12 gebündelt werden und nach dieser Seite-an-Seitebündelung in ihrem Durohmesser durch eine Quer- oder Radialverjüngung der Drähte in dem Bündel reduziert werden, um eine sich ergebende Faser äusserst geringen Durchmessers und großer Länge zu schaffen. Zusätzlich umfaßt die Erfindung das Poraen einer

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Faser als eine rohrförmige Faser 13, wie dies in Fig. 24 gezeigt ist, und eine bimetallische Faser 113, wie dies in Fig. 25 gezeigt ist, wobei das ursprüngliche längliche Element in diesem Verfahren ein rohrförmiges Element 14 einschließt, wie dies in Fig. 20 gezeigt ist.

Im weiteren Sinn umfaßt die Erfindung das Verjüngen von gebündelten Drähten oder rohrförmigen Elementen, indem zunächst die gebündelten Drähte oder Elemente zu einem Barren gebildet werden und anschließend der Barren einer Warmverformung und einem nachfolgenden Ziehen unterworfen wird. Das Verjüngen durch Warmverformen kann alternativ durch ein Warmextrudieren oder Warmwalzen des Berrens durchgeführt werden. Der Ziehvorgang . kann eine Vielzahl von Kaltziehstufen mit zwischenliegenden Anlaßstufen umfassen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 wird der Draht 12 zunächst in einen zweckmäßigen Mantel 15 eingebettet, der aus einem Material besteht, welcher metallurgische und physikalische Eigenschaften aufweist, die sich von denjenigen des Drahtes 12 unterscheiden, um ein Abtrennen des Mantelmaterials von den sich ergebenden Fasern gewünschtenfalls zu erlauben. Jedoch können gewünschtenfalls die mechanischen Fließeigenschaften des Faser- und Matrixmaterials ähnlich sein. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der ursprüngliche Innendurchmesser des Mantels etwas größer als der Außendurohmesser des Drahtes 12,

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um ein leichteres Einsetzen des Drahtes in den Mantel zu erlauben. Alternativ können die Drähte 12 und der Mantel 15 so reduziert werden, beispielsweise durch Kaltziehen durch eine Matritze, um eine Zusammensetzung 112 zu bilden, in wacher der Draht 12 eng in dem Mantel 15 angeordnet ist, wie dies in Pig. 2 a) gezeigt ist. Die so lose oder eng ummantelten Drähte können dann in einem Behälter oder Gehäuse angeordnet sein, welches eine Bodenschließwand oder einen Zapfen 17 aufweist, wobei sich die ummantelten Drähte parallel Seite an Seite erstrecken, wie dies in Pig. 3 gezeigt ist.

Zum verbesserten gleichmäßigen Verjüngen der Drühte in dan nachfolgenden Verjüngungsstufen ist es wünschenswert, die ummantelten Drähte eng innerhalb des Gehäuses 16 wie durch zweckmäßiges Zusammendrücken der Anordnung anzuordnen. Unter Bezugnahme auf Pig. 4 besteht ein Verfahren zum Bewirken der gewünschten Zusammendrückung durch Anordnung der Anordnung in einer Presse 18, welche eine Ausfüllung 18 a) aufweist, die einen zylindrischen Hohlraum begrenzt, der eng in das zylindrisohe Gehäuse 16 paßt. Das untere Ende des Hohlraumes ist von einer Porm 18 b) abgeschlossen und das Teil 18 a) und die Form 18 b) werden von einem zweckmäßigen Prallstock 18 o) getragen. Ein Stempel 18 d) ist vorgesehen, um Druck auf die Spitze der Anordnung auszuüben, wodurch die Anordnung axial verkürzt und damit seitlich oder radial zusammengedrückt wird. Solche Zusamoendrüokvorriohtungen sind bekannt und werden nachfolgend nicht beschrieben.

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Unter Bezugnahme auf Mg. 5 ist ein anderes Verfahren zum Durchführen der gewünschten Zusammendrückung der Anordnung gezeigt, wobei die Anordnung mittels eines Extrudiergerätes 118 zusammengedrückt wird. In dem Gerät 118 ist eine Extrudierform 118 a) vorgesehen, durch welche die Anordnung longitudinal mit Hilfe eines zweckmäßigen Druckelementes 118 b) gezwängt wird. Lediglich ein kleiner Betrag der Verjüngung der,Anordnung wird durch die form 118 a) bewirkt, so daß " lediglich in dieser Stufe ein Eleminieren der Leerstellen in der Anordnung bewirkt wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist ein Verfahren zum Erleichtern der Zusammendrückung der Anordnung gezeigt. Insbesondere ist die innere Ausbildung des Gehäuses 16 hexagonal im Querschnitt mit Hilfe von einer Vielzahl von Abstandshaltern i9, welche Tangentialstücke oder flache gestapelte Abstandshalter 19 a) einschließen, wie dies in Fig. 26 gezeigt ist.

In Fig. 7 ist ein weiteres Verfahren zum Erleichtern des Zusammendrückens der Anordnung gezeigt. Insbesondere sind die in Fig. 7 gezeigten ummantelten Drähte 12 innerhalb des Gehäuses 16 mit einer Vielzahl von Abstandshaltern oder geeigneten Materialien wie Metallpulver 21 angeordnet, das zwischen den Drähten vorgesehen ist. So wird mit der in Fig. 6 und 7

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gezeigten Anordnung eine geringere Zusammendrückung der Anordnung mittels der in Pig. 5 und 4 gezeigten Yerfahrensstufen gefördert, um den gewünschten ausatnmengedrückten Barren zu erhalten.

Vor den oben erwähnten Zusammendrückstufen werden die ummantelten Drähte 12 dicht innerhalb des Gehäuses 16 mit Hilfe eines Endzapfens 23 angeordnet, welcher am oberen offenen Ende 24 des Gehäuses 16 vorgesehen ist. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, umfaßt der Endkolben eine im wesentlichen zylindrische Scheibe, welche einen gekerbten Abschnitt 23 a aufweisen kann, der mit dem oberen Ende des Gehäuses in Schließstellung in Eingriff bringbar ist. Der Endzapfen 23 weist weiterhin eine Evakuierleitung 26 auf, die sich durch ein Loch 23 b in den Endzapfen öffnet und mit dem Endzapfen mittels einer geeigneten Einrichtung wie einer Schweißnaht 26 a befestigt ist.

Wenn die ummantelten Drähte 12 oder Zusammensetzungen 112 in dem Gehäuse 16 angeordnet sind, wie dies in Pig. 10 gezeigt ist, wird der Endzapfen 23 a am oberen offenen Ende 24 des Gehäuses mit Hilfe einer geeigneten. Einrichtung wie die Schweissung 23 c befestigt. Die Evakuierleitung oder das Rohr 26 kann während des Schweiasens des Endzapfens an das Gehäuse 24 verwendet werden, um das Innere des Gehäuses während des Schweissens des Zapfens zu spülen. Nach Beendi-

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gung der Anordnung des Endzapfens an dem Gehäuse wird ein Vakuum an die Leitung 26 mit Hilfe einer geeigneten (nicht gezeigten) Einrichtung angeschlossen, um im wesentlichen das gesamte Gas aus dem Inneren des Gehäuses abzuziehen.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird, wenn der gewünschte Vakuumzustand innerhalb des Gehäuses 16 erreicht ist, die Leitung 26 abgezwickt und bei 26 b verschweißt, um das Abdichten der Drähte 12 innerhalb des Gehäuses 16 zu vervollständigen. Um ein verbessertes Vakuum innerhalb des Gehäuses 16 zu schaffen, kann das Gehäuse innerhalb eines geeigneten herkömmlichen Erhitzers 27 angeordnet sein.

Das sich ergebende Bündel mit einem gepackten Barren 31 wird anschließend einer Warmverformung unterworfen, um den Durchmesser in feinen oder mehreren Stufen zu reduzieren. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, kann der Durchmesser des Barrens 31 durch eine Warmextrudierstufe reduziert werden, wobei der Barren durch erwärmte Extrudierformen 32 mittels zweckmäßiger Druckvorrichtung 33 gezwängt wird. Es ist wünschenswert, daß der Barren 31 auf eine vorgewählte geeignete Temperatur vorgewärmt und zweckmäßig geschmiert wird, um das Extrudieren zu erleichtern. Der Extrudierdruck ist vorgewählt, um eine optimale Reduzierung des Barrendurchmessers in Übereinstimmung mit der Natur der Materialien zu schaffen. Falls eine zweite Ex-

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trudierstufe verwendet wird, werden die gegenüberliegenden Enden 34 des Barrens 35 mit reduziertem Durchmesser mit Hilfe einer geeigneten Schneidvorrichtung 36 geschnitten (siehe Fig. 12).

Ein nicht gleichförmig extrudiertes Ende des Barrens, bestimmt durch dessen Beobachtung, kann in den Enden 34 eingeschlossen sein, die von dsm Barren abgeschnitten sind. Der beschnittene Barren 35 wird dann in eine Vielzahl von kurzen Längen 37 geteilt, wie dies in Pig. 13 gezeigt ist, und zwar durch eine geeignete Einrichtung wie Schneidmesser 3ö. Jedes dieser kurzen Enden 37 wird dann mit einem vorderen Zapfen 39 und einem rückwärtigen Zapfen 40 durch Schweissen versehen, wie dies in Pig. 14 gezeigt ist. Der Barren 37 geringer Länge wird dann wiedererhitzt und durch erhitzte Extrudierformen 41 zwecks weiterer Verjüngung des Durchmessers bis zu dem abschließend gebildeten Barren 42 geführt (siehe Pig. 15).

Wie oben kurz erwähnt ist, kann das Heißverformen des Barrens 31 durch Warmwalzen anstatt Extrudieren durchgeführt werden. So kann, wie in Pig. 16 gezeigt ist, der Barren zweckmäßig erwärmt und durch geeignete Walzen 43 geführt werden. Der Barren kann zunächst durch die Extrudierstufe nach Fig. 11 warm verformt werden, wobei das nachfolgende Warmverformen durch Warmwalzen erfolgen kann, wenn dies gewünscht ist. Die

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Walzen 43 sind vorzugsweise angeordnet, um eine Warmverformung - Verjüngung des Barrens zu erzeugen, wobei die darin vorgesehenen Elemente in einer im wesentlichen' glatten kreisförmigen Querschnittsausbildung gehalten werden können.

Alternativ können die Elemente oder Fasern so geformt werden, daß sie einen rauhen Umfang haben, wie dies in der Mikroaufnahme nach Fig. 38 gezeigt ist.

Nachfolgend den Warmverformungsstufen wird der sich ergebende abschließend ausgebildete Barren 42 durch eine zweckmäßige herkömmliche Kaltziehform 44 mittels einer herkömmlichen Ziehvorrichtung 45 gezogen. Der Barren kann nachfolgend auf kleinere und kleinere Durchmesser mettels nachfolgender kleinerer Formeln heruntergezogen werden, um den abschließenden Durchmesser der Zusammensetzung zu er- * zeugen, welche die gewünschten Fasern geringen Durchmessers enthält. Zwischen den nachfolgenden Ziehstufen kann in Übereinstimmung mit den Erfordernissen des Metalls, aus welchem die Fasern gebildet werden, ein Anlassen vorgenommen werden. Das Kaltziehen des Barrens kann zweckmäßig durchgeführt werden, um !Texturen in den Fasern auszubilden und die Fasern zu verfestigen, um ihnen verbesserte mechanische Eigenschaften zu verleihen.

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Wenn das Warmwalzen angewandt wird, kann von dem abschliessenden Kaltziehen des Barrens abgesehen werden, da die physikalischen Eigenschaften, welche durch das Kaltziehen geschaffen werden, nicht erforderlich sind. So kann das Warmweizen mit nachfolgend kleineren Walzen 43 fortgesetzt werden, wodurch das gewünschte abschließende Verjüngen des Barrens erzielt wird, wobei die Fasern den gewünschten Durchmesser von annähernd 50 Mikron oder weniger aufweisen.

Die Fasern werden von dem abschließend verjüngten Barren 46 mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung getrennt, beispielsweise durch chemischen Angriff auf den Mantel 15 und den Behälter 16. Wie so in Fig. 18 gezeigt ist, kann der Barren 46 innerhalb eines Behälters 47 angeordnet werden, welcher eine zweckmäßige Säure 48 enthält, um das Mantel- und Behältermaterial zu lösen. Selbstverständlich können auch andere Verfahren zum Entfernen des Behälter?- und Mantelmaterials angewandt werden. So kann das Mantel- und Behältermaterial durch elektrochemisches Lösen, thermisches Entfernen, Oxydation, mechanisches Entfernen usw. entfernt werden. In dem anschliessenden Seil 10 der Fasern 11, wie dies in Fig. 19 gezeigt ist, weisen die Fasern einen extrem kleinen Durchmesser, beispielsweise abwärts bis 0,0508 mm oder 50 Mikron oder darunter auf. Wenn die Fasern durch Anwendung des Warmextrudiervorganges mit anschließendem Kaltziehen geformt sind, können die Fasern

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eine Länge bis zu 15 240 m oder mehr aufweisen, und wenn die Pasern mittels des Warmwalzvorganges geformt sind, kann die Länge bis zu 91 440 m oder darüber aufweisen. Es sei verstanden, daß eine endlose laser eine einzige Faser bedeutet, welche eine Länge von wenigstens 1,5m aufweist, verglichen mit einer Stapelfaser, worunter verstanden wird, daß eine Paser mit einer Länge von ungefähr 0,4 mm bis ungefähr 609 mm und ein Aspektverhältnis von'wenigstens 10 : 1 vorliegt.

Es wurde gefunden, daß, wenn die Fasern in einer Metallmatrix vorliegen und dann daraus entfernt werden, die Paser eine schuppenfreie Außenfläche aufweist, d.h. daß sie longitudinal bruchfrei (verglichen mit Stahlwolle, welche durch Schneiden oder Hobeln hergestellt ist), unpoliert (verglichen mit einem Enddrahtziehen) und unbearbeitet ist. Es wird angenommen, daß während der Reduzierstufen das Fasermaterial einem dreiachsigen Fpannungssystem von Reduzierkräften unterworfen wird, das wesentlich unterschiedlich von demjenigen ist, welches auf ein einfaches festes Material aufgebracht wird, das mittels desselben Reduzierverfahrens verformt wird (d.H. Drahtziehen, Stangenwalzen, Gesenkarbeit, Extrudieren u. dgl.).

Insbesondere kann der Draht 12, aus welchem die Fasern gebildet sind, einen Metalldraht einschließen, der aus einem geeigneten Material wie Nickel, nichtrostendem Stahl 304,

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Titan und dessen Legierungen u. dgl. hergestellt ist. Die Ummantelung 15 kann aus Weicheisen, Kupfer, Aluminium und Legierungen daraus, Monel-Metall u. dgl. bestehen.'Verschiedene Beispiele des Materials, aus welchem der Behälter 16 sein kann, sind Weicheisen, Monel-Matall, Kupfer u. dgl. So kann in der abschließenden Stufe der Behälter 16 und das ümmantelungsmaterial 15 von der !Faser 12 mit Hilfe von saurer Flüssigkeit 48 oder einer anderen Einrichtung entfernt werden, wie dies oben beschrieben ist.

Die folgenden Beispiele von Herstellungsverfahren für Fasern und die dadurch hergestellten Fasern dienen der Er- . läuterung der Erfindung und begrenzen diese nicht.

Beispiel 1

Drähte aus korrosionsbeständigem Stahl !Typ 304 mit einem Durohmesser von 6,35 mm (0,250 inch) und einer Länge von 457,2 mm (18 inch) wurden in Rohre aus Monel 400 mit einem Aussendurchmesser von 7,43 tnm (0,293 inch) und einem Innendurchmesser von 6,42 mm (0,253 inch) und einer Länge von 457,2 mm (18 inch) eingesetzt. Das untere Ende eines Behälters aus AISI 1010 Weichstahl mit einem Aussendurohmesser von 151,1 mm (595 inch), einem Innendurchmesser von 133>4 mm (5,25 inch) und einer Länge von 558,8 mm (22 inch) wurde mit einem teilweise mit Gleitsitz und einem 90° eingeschlossenen Winkel (45° an einer Seite), stumpfkegelförmigen Na-

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senstopfen verstopft und dieser verschweißt, so daß ein geschlossener Endhohlraum gebildet wurde. Der Behälterhohlraum wurde mit 268 umschichteten Drähten gefüllt. Ein Endstopfen wurde in das obere Ende des Behälters eingesteckt und verschweißt, wobei dieser Behälterstopfen ein 6,35 mm (1/4 inch) Absaugrohr aufweist. Der zusammengesetzte aus der Kanne bestehende Knüppel wurde auf 0,1 micron Quecksilbersäule (1O"⁴ torr) bei 427° C (800° |?) evakuiert und dann abgeschlossen. Der Knüppel war dann auf eine Temperatur von 982° 0 (1800° P) sechs Stunden lang in einem Graphitbehälter erhitzt. Der erhitzte Knüppel wurde in einer Presse unter Verwendung einer erwärmten Pressmatrize (482° C = 900° P) auf einen Durchmesser von 73j4 mm (2,925 inch) stranggepreßt, wobei ein Streckverhältnis auf das 4,3-fache erzielt wurde, worauf der Knüppel unmittelbar in Wasser abgeschreckt wurde. Die Presse wurde mit einer linearen Stempelgeschwindigkeit von etwa 12,7 W min. (500 inch per min.) mit einer Anfahrkraft von 1340 t und einer Laufkraft von 1200 t betrieben. ,Der sich ergebende erste Preßatrang wurde in Stücke von 254 mm (10 inch) geschnitten. Es wurde ein neuer Nasenstopfen mit 90° eingeschlossenem Winkel auf das untere Ende des 254 mm langen Knüppels aufgesohweiflt und ein 12,7 mm (1/2 inch) dicker Endstopfen auf das obere Ende aufgeschweißt. Der neue 254 ma (10 inch) lange Knüppel wurde auf eine Temperatur von 982° G (1800° f) etwa drei Stunden in einem Graphitbehälter erhitzt,

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Der Knüppel wurde dann in einer Presse mit einer beheizten Matrize auf einen Durchmesser von etwa 15»88 mm (0,625 inch) mit einem Streckverhältnis vom 22,8-fachen im Querschnittsbereich stranggepreßt. Der Knüppel wurde stranggepreßt mit einer Geschwindigkeit von 3 »683 in/Min. (145 inch/min.) mit einer Anfahrkraft von 590 t und einer Laufkraft von 560 t, worauf der Knüppel wiederum unmittelbar in Wasser abgeschreckt wurde. Der 15,88 mm (0,625 inch) Knüppel wurde dann kalt mit 20-^iger Quersohnittsverminderung je Schritt in vier Schritten oder 60 <fo Querschnittsverminderung gezogen zwischen Warmbehandlungsstufen. Der Knüppel wurde dann mehrere Male warm behandelt bei einer Temperatur von 927° Q (17GQ*"' ü) und einer Zeit von etwa zwei Sekunden je 0,02^1 mm (0,001 ir ah) je Knüppeldurchmesser während des Kaltziehvorganges. Der sadgültige Durchmesser des zusammengesetzten Knüppels war 0,4064 vam (0,016 inch). Der Behälter und die Umschichtung wurden dann durch ein Salpetersäurebad entfernt, wobei Fasern von etwa 0,0177b mm (0,0007 inch) Durchmesser gebildet wurden. Diese Fasern haben eine mittlere maximale Zugfestigkeit von etwa 176 kg/mm (250 000 psi) bei einer mittleren Dehnung von 2,1 io in kaltbearbeitetem Zustand. In geglühtem Zustand hatten diese Fasern eine ungefähre maximale Zugfestigkeit von 77,3 kg/mm² (109 000 psi) mit einer mittleren Dehnung von etwa 11 $ beim Ausführungsbeispiel.

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Beispiel 2

Drähte aus korrosionsbeständigem Stahl 304 mit einem Durchmesser von 0,080 inch wurden in Rohren aus Monel 400 mit einem Aussendurchmesser von 0,097 inch und einem Innendurchmesser von 0,085 inch eingesetzt. Die umschichteten Drähte wurden durch eine Matrize mit 0,091 inch Durchmesser gezogen, um die Anlage der Fläche dss korrosionsbeständigen Stahls und des Monels zu bewirken, und dann gerade gerichtet und in Stücke von 3 inch Länge geschnitten. Ein Behälter aus Weichstahl AISI 1010 mit einem Aussendurohmesser von 1,970 inch und einem Innendurchmesser von 1,74 inch und einer Gesamtlänge von 6 inch wurden an der einen Seite mit einem stumpfkegeligen Nasenstopfen mit Gleitsitz und 90° eingeschlossenem Winkel am unteren Ende verschlossen und verschweißt. 242 der umschichteten Drähte ) wurden in den Behälter durch die offene Stirnseite ein Stopfen eingesetzt und verschweißt, so daß ein Knüppel gebildet wurde. Die obere Verschlußkappe wies eine Evakuierungsöffnung mit 1/4 Zoll Durchmesser auf. Der Knüppel wurde dann auf unter 0,1 mioron Quecksilbersäule bei 800° F evakuiert und dann verschlossen. Der evakuierte Knüppel wirde dann bei 1800° ! zwei Stunden in einem Graphitbehälter er-

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hitzt. Der "heiße Knüppel wurde stranggepreßt in einer Presse, die eine Strangpreßmatrize verwendete, und zwar auf einen Durchmesser von etwa 0,5 inch, wobei ein Streckverhältnis vom 16-fachen im Querschnittsbereioh erhalten wurde. Der Knüppel wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 65 inch je Minute und mit einem Anfahrdruck von 272 t und einem Laufdruck von 260 t stranggepreßt. Der auf 0,5 inch Durchmesser stranggepreßte Knüppel wurde dann in vier Abschnitte geteilt. Jeder Abschnitt des Knüppels wurde auf einen Enddurchmesser von 0,008 inch mit G-lühbehandlung auf 1700° i¹ für zwei Sekunden je 0,001 inch Durchmesser gezogen und im wesentlichen mit einer Querschnittsreduktion von 60 je Intervall.

Der endgültige Durchmesser der sich ergebenden 242 Fasern wurde mit 0,00034 inch mit einem Änderungskoeffizienten des Querschnitts von 7,5 $> gemessen. Die verbleibenden drei Abschnitte des stranggepreßten Knüppels wurden alle auf einen zusammengesetzten Enddurchmesser von 0,016 inch in der Art gezogen, daß 36 $, 75 $ und 90 $> Quersohnittsverminderung in den entsprechenden Abschnitten nach der letzten Wärmebehandlung erreicht wurde. In allen drei Abschnitten wurden die laserdurchmesser mit etwa 0,0007 inch oder 17»5 micron feststellt.

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Der Änderungskoeffizient des Querschnittsbereichs und der mittlere Effektivdurchmesser der Pasern der drei Bestandteile ist in Pig. 47 gezeigt, in welcher der !Teil A der Graphik die effektiven Durchmesser als Ordinate und den Deformationsgrad als Abszisse zeigt, während^Teil B den Inderungskoeffizienten ebenfalls als Ordinate zeigt. Wie in dieser Graphik dargestellt, liegt der Inderungskoeffizient des Paserquerschnitts innerhalb der selbst gesetzten 25 $-igen Begrenzung. Der mittlere wirksame Durchmesser der Pasern wurde durch Vergleich des mittleren Querschnittsbereichs der Pasern in einem Kreis mit dem gleichen Querschnittsbereich und anschließendem Lösen des Durchmessers des Kreises bestimmt. Dieser Durchmesser ist der mittlere effektive Durohmesser der Paser. Es ist aus dieser Graphik zu ersehen, daß der effektive Durchmesser für die 36 #-ig, 75. #-ig und 90 #-ig deformierten Pasern nicht mehr als 0,02 mil (0,00002 inch) variiert.

Durch Anwendung desselben Verfahrens des Änderungskoeffizienten auf die Pasern der Beispiele 3_f 4, 5 und 6 werden entsprechende Inderungskoeffizienten von 8,1 $, 4t46 $, 11,7 $> und 10 $ festgestellt. Pur Beispiel 7 hatten die beiden Abschnitte Änderungskoeffizienten von 6,3 % (Ni/ Al-1100) und 13 $ (Ni/Al-5052).

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Beispiel 3

Drähte aus Titanium-55A (handelsübliches reines Titan) mit einem Durchmesser von 0,08 inch wurden in Monel 400-Rohre mit einem Aussendruchmesser von 0,115 inch und einem Innendurchmesser von 0,1 inch eingesetzt. Die Drähte und dl t Rohre waren wärmebehandelt und wurden dann auf einem aueammengesetzten Durchmesser von 0,085 inch heruntergezogen, wobei die Titan-Kerndrähte einen Durchmesser von 0,073 inch aufwJesen. Die gezogenen Kombinationsdrähte wurden dann gerichtet und in 3 inch lange Stücke geschnitten. Ein einheitlicher OFHC-Kupferbehälter mit einem einstückig angesetzten Nasenkegel und einem Ay^^emüiti oaaesser von 1 ,63 inch und einem Innendurchmesser ^ro?» 0,95 inch, und einer Gesamtlänge des Hohlraumes von 5 ;/-+ i&ch wurde Hiit 91 inshüllten Titandrähten in hexagonaler Anordnung gefüllt, wobei 11 beschichtete Drähte den Durchmesser von Ecke zu Ecke bildeten, während 6 beschichtete Drähte die Fläche bildeten. Drei inch lange und 0,015 inch dicke Kupferstreifen wurden anliegend an die hexagonalen Flächen der gepackten Drähte eingesetzt. Zusätzliche Unterlagestreifen wurden zwischen den Innendurchmesser des Kupferbehälters und den Primärstreifen eingesetzt, um den offenen bzw· leeren Bereich im Behälter zu vermindern. Eine Endkappe mit einem Evakuierungsanschluß voa 1/4 inoh wurde in die Kanne eingesteckt und so ver-

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schweißt, daß im wesentlichen keine Längsbewegung der Drähte möglich war. Der Knüppel wurde dann auf 10 torr und "bei 800° P evakuiert und anschließend verschlossen. Der Knüppel wurde dann auf 1400° P erwärmt und auf einen Durchmesser von 0,27 inch von einer 1,1 inch Strangpreßleitung stranggepreßt. Eine Mikrophotographie eines Abschnittes des stranggepreßten Knüppels ist in Pig. 33 dargestellt, wobei die Pasern einen effektiven Durch-

* messer von etwa 0,02 inch aufweisen. Der Knüppel war mit einer Anfahrkraft von 56 t stranggepreßt. Der Knüppel wurde kalt von 0,270 inch Durchmesser durch eine Reihe von Ziehdüsen mit Zwischenglühungen auf 1000° P nach verschiedenen Ziehdurchmessern kalt gezogen. Der zusammengesetzte Körper wurde auf 0,0126 inch gezogen, wobei er nach dem letzten Glühen durch Kaltbearbeitung um 50 fo reduziert wurde. Der Behälter und die davon umgebenen Monel-Rohre wurden in Salpetersäure aufgelöst. Der endgültige Durchmesser der sich ergebenden fasern war etwa 0,0009 inch.

Eine Mikrophotographie eines Teiles des endgültigen kaltgezogenen zusammengesetzten Körpers, welcher Pasern mit ändernden Umfangsflachen aufweist, ist in Pig. 34 dargestellt. Das Verhältnis der Oberfläche zum Volumen bei diesen Pasern ist 38,8 $. Der Änderungskoeffizient dieser Pasern wurde mit 8,1 $ festgestellt.

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Beispiel 4

Drähte aus Ti-6A1-4V (Titanlegierung) mit einem Durchmesser von 0,079 inch wurden in AISI 1010 Weichstahlrohre mit einem Aussendurchmesser von 0,115 inch und einem Innendurchmesser von 0,100 inch eingesetzt. Die umhüllten Drähte wurden dann auf einen Aussendurchmesser von 0,0875 inch gepreßt, wobei die Drähte aus Titanlegierung einen Durchmesser von 0,076 inch hatten. Die gepreßten, umhüllten Drähten wurden gerichtet und in 3 inch lange Stücke geschnitten. Ein Behälter aus Weichstahl AISI 1010 mit einem Aussendurchmesser von 1,25 inch und einem Innendurchmesser von 1,15 inch und einer Gesamtlänge von 3 1/2 inch wurde an seinem unteren Ende mit einer 1/4 inch dikken Steckkappe verschlossen und verschweißt. Auf diese Endkappe wurde ein Nasenstopfen mit 90° eingeschlossenem Winkel an dem Behälter durch Schweißen "befestigt. 127 umhüllte Drähte wurden in den Hohlraum des Behälters in hexagonaler Anordnung eingesetzt. Zwischen jeder von fünf Seiten des Sechseckes und der kreisförmigen Innenfläche des Behälters wurden zwei zusätzliche umhüllte Drähte und zwei Weichstahlstäbe mit 0,08 inch Durchmesser eingesetzt. Zwischen die sechste Seite des Sechseckes und der Innenfläche des Behälters wurden Futterstücke eingesetzt, um den verbleibenden leeren Raum aufzufüllen. Der vollgepackte Behälter enthielt daher 137 umhüllt« Drähte au« TitanLegie-

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rung. Eine obere Stirnscheibe mit I/4 inch wurde in den Hohlraum des Behälters eingesteckt und darin verschweißt, so daß ein Knüppel gebildet wurde. Der Knüppel wurde auf

—5 ο

10 torr bei 800 F evakuiert und dann verschlossen. Um die Strangpreßmöglichkeiten des evakuierten Knüppels zu verbessern, wurde ein Weichstahlzylinder mit 1 I/4 inch Aussendurchmesser und 1/2 inch Innendurchmesser und 1 I/4 inch Länge über das vorspringende verschlossene Evakuierungsrohr aufgesetzt, wobei der Zylinder dann auf der Rückseite des Knüppels angeschweißt wurde. Der Knüppel wurde dann auf 1600° F erhitzt und von einer 1,280 inch Strangpreßleitung durch eine 0,370 inch Strangpreßdüse (12-fache Reduktion im Querschnittsbereich) stranggepreßt mit einer Anfahrkraft von 99 t und einer Laufkraft von 76 t. Mikrophotographien eines Teiles des stranggepreßten Knüppels sind in Fig. 35 und 36 dargestellt, in denen die Fasern einen effektiven Durchmesser von etwa 0,024 inch aufweisen. Die stranggepreßten Knüppel wurden dann kalt durch eine Reihe von Kaltziehschritten auf einen Enddurchmesser von 0,018 inch gezogen. Die Knüppel wurden zwischen verschiedenen der Strangpreßschritte auf eine Temperatur von 1450° F erhitzt. Der Behälter und das TJmhüllungs (Matrix)-Material wurden dann durch chemische Auflösung in Salpetersäure entfernt. Der endgültige Durchmesser der sich ergebenden 137 Fasern wurde mit etwa 0,00116 inch festgestellt.

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Eine Mikrophotographie eines Abschnittes des endgültigen kaltgezogenen Kombinationsteiles welcher die Pasern mit ihren wechselnden Umfangsflachen darstellen, 1st in Pig. 37 gezeigt. Das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen dieser Pasern ist 33 >ö %. Der Änderungskoeffizient liegt bei 4,46 /o.

Beispiel 5

Drähte aus Ti-13V-11Cr-3Al (Titanlegierung) mit einem Durchmesser von 0,079 inch wurden in Rohre aus Weichstahl AISI 1010 mit einem Aussendurchmesser von 0,115 inch und einem Innendurchmesser von 0,1 inch eingesetzt. Die umhüllten Drähte wurden auf einen Aussendurchmesser von 0,086 inch gepreßt und wurden dann gerade gerichtet und in Stücke mit 3 1/2 inch Länge geschnitten. Ein Behälter aus Weichstahl AISI 1010 mit einem Aussendurchmesser von 1,493 inch und einem Innendurchmesser von 1 ,370 inch und einer Gesamtlänge von 4 3/4 inch wurde an seinem unteren Ende mit einer 1/8 inch dicken Kappe versehen, die in die Bohrung des Behälters eingesteckt und verschweißt wurde. Ein stumpfkegelförmiger Nasenstopfen mit einem 3/8 inch flachen Abschnitt und einem eingeschlossenen Winkel von 90° wurde am unteren Ende des Behälters auf die vorher aufgeschweißte Verschlußkappe aufgeschweißt. Der Behälter wurde dann mit 199 umhüllten Drähten in im wesent-

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lichen sechseckiger Anordnung gefüllt, wobei Weichstahldrähte mit einem Durchmesser von 0,071 inch, 0,041 inch und 0,028 inch um den Umfang der sechseckigen Anordnung eingesteckt wurden, um den Behälter zu packen. Um die Strangpreßeigenschaften zu verbessern, wurde ein Weichstahlzylinder mit einem Aussendurchraesser von 1,365 inch und einer Länge von 1 inch in die Rückseite des Behälters eingesteckt. Eine i/o inch dicke Endkappe wurde dann über ψ das obere Ende des Behälters aufgesteckt und verschweißt, so daß ein Knüppel gebildet wurde. An der Endkappe war ein Evakuierungsrohr mit 1/4 inch Durchmesser befestigt.

ο -5 Der Knüppel wurde bei 800 F auf 10 torr evakuiert und

dann verschlossen. Der evakuierte Knüppel wurde dann auf 1650° F erhitzt. Der heiße Knüppel wurde stranggepreßt in einer Presse, die eine erhitzte Preßdüse verwendet, und zwar von einer 1,53 inch Durchmesser Stremgpreßleitung durch eine 0,382 inch Durchmesser Düse. Der Knüppel . wurde mit einer Anfahrkraft von 155 t stranggepreßt. Eine Mikrophotographie eines Teiles des stranggepreßten Knüppels ist in Fig. 38 dargestellt, wobei die Fasern einen effektiven Durchmesser von etwa 0,0185 inch aufweisen. Der auf 0,382 inch Durchmesser stranggepreßte Knüppel wurde dann kalt auf 0,036 inch heruntergezogen mit Zwischenerhitzungen bei einer Erhitzungstemperatur von 1500° F. Der Behälter und das Umhüllungs (Matrix)-Material wurde dann durch chemische Auflösung in Salpetersäure entfernt. Der endgültige

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Durchmesser der 199 Fasern wurde mit etwa 0,0017 inch festgestellt. Mikrophotographien eines Teiles des endgültigen kaltgezogenen zusammengesetzten Körpers, welcher die Fasern mit einer stark wechselnden Umfangsflache zeigt, aind in Fig. 39 und 40 gezeigt. Das Verhältnis Oberfläche zu Volumen dieser Fasern ist 56 ^oß>. Der Änderungskoeffizient wurde mit 11,7 % festgestellt.

Beispiel 6

Drähte aus Nickel 270 mit einem Durchmesser von 0,08 inch wurden in Rohre aus Weichstahl AISI 1010 mit einem Aussendruchmesser von 0,115 inch und einem Innendurchmesser von 0,1 inch eingesetzt. Die umhüllten Drähte wurden dann auf einen Aussendurchmesser von 0,085 inch heruntergezogen, wobei die Nickeldrähte auf etwa 0,07 inch Durchmesser reduziert wurden. Ein Behälter aus Weichstahl AISI 1010 mit einem Aussendurchmesser von 1,063 inch, einem Innendurchmesser von 0,95 inch und einer Länge von 3 1/4 inch wurden an ihrem unteren Ende mit einer Kappe mit 1/8 inch Dicke verschlossen, die in die Bohrung des Behälters eingesetzt und verschweißt wurde. Ein stumpfkegelförmiger Nasenstopfen mit einem eingeschlossenen Winkel von 90° wurde auf das untere Ende des Behälterstumpfes aufgeschweißt, und zwar anliegend an die vorher aufgeschweißte Endkappe. In

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den Behälter wurden dann 91 umhüllte Drähte in sechseckiger Anordnung eingesetzt, wobei 11 Drähte von einer Spitze zur gegenüberliegenden Spitze und sechs Drähte an jeder der Seiten des Sechseckes lagen. Verschiedene Lagen aus Weichstahlfüllstücken wurden dann zwischen die sechseckig gepackten Stäbe und die Innenfläche des Behälters eingesteckt, Eine 1/8 inch dicke Endkappe wurde in den Behälter eingesteckt und verschweißt, so daß ein geschlossener Knüppel gebildet wurde. An der Endkappe war ein Evakuierungsrohr mit 1/4 inch Durchmesser befestigt. Der Knüppel wurde dann

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bei 800 F auf 10 torr evakuiert und abgedichtet. Der evakuierte Knüppel wurde auf 1600° F erhitzt und auf einen Durchmesser von 0,27 inch aus einer Strangpreßleitung mit 1,1 inch mit einer Geschwindigkeit von 150 inch je min. stanggepreßt. Der Knüppel wurde kalt von 0,27 inch Durchmesser durch eine Reihe von Ziehdüsen mit Zwischenerhitzungen auf 1650° F gesiiEckt. Nachdem der kaltgezogene zu-) sammengesetzte Körper einen Durchmesser von 0,014 inch aufwies, wurde er in zwei Abschnitte zerschnitten. Der erste Abschnitt wurde einer Beizbehandlung unter Verwendung von Phosphorsäure (Η,ΡΟ.) zur Lösung des Materials des Behälters und der Matrix unterzogen. Der endgültige Durchmesser der sich ergebenden Nickelfaser wurde mit etwa 0,001 inch Durchmesser festgestellt. Der zweite Teil wurde kalt durch eine weitere Reihe von Reduzierschritten auf einen endgül-

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tigen Gesamtdurchmesser von 0,0071 inch reduziert. Der Behälter und das umgehende Matrix-Material wurde dann in der vorstehend "beschriebenen Phosphorsäure (Η,ΡΌ.) aufgelöst. Der endgültige Durchmesser der sich in diesem zweiten Schritt ergebenden Pasern wurde mit etwa 0,0005 inch festgestellt. Der Änderungskoeffizient der Fasern mit 0,001 inch und 0,0005 inch wurde mit 9,45 $ bzw. 7,5 % festgestellt. Pig. 40, 41 und 42 sind Mikrophotographien von Pasern in einem zusammengesetzten Körper mit 0,022 inch Durchmesser. Dieser zusammengesetzte Körper enthält Pasern mit einem Effektivdurchmesser von 0,0016 inch, wobei die Pasern einen Änderungskoeffizienten von 10 fo und ein Verhältnis Oberfläche zu Volumen von 31 i° aufweisen.

Pur entsprechendes weicheres Material, z.B. Aluminiumlegierung, die als Rohrabdeckungen 15 oder Matrix verwendet werden und Nickelelemente wurde festgestellt, daß das Heißstrangpressen nicht erforderlich ist und der Knüppel nur Kaltziehschritten unterworfen wird. Das folgende Beispiel dient der Erläuterung dieses Verfahrens.

Beispiel 7

Drähte aus Nickel 270 mit einem Durchmesser von 0,06 inch wurden in Rohre aus Aluminium 5052 mit einem Aussendurchmesser von 0,115 inch und einem Innendurchmesser von 0,1 inch eingesetzt ο Die umhüllten Drähte wurden dann auf eirai

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Durchmesser von 0,0475 inoh heruntergezogen und dann durch Strecken gerichtet und auf Längen von 3 1/2 Fuß geschnitten. Bin Behälter aus Aluminium 5052 mit einem Aussendurohmesser von 0,625 inch, einem Innendurchmesser von 0,555 inch und einer Länge von 3 1/2 Fuß wurden mit 97 umhüllten Drähten gefüllt. Der gefüllte Behälter wurde Kaltziehschritten bei 20 $> Querschnittsreduktion von je Durchgang unterzogen. Aufeinanderfolgende Kaltziehschritte reduzierten den gefüllten Behälter auf einen Aussendurchmesser von 0,0071 inch. Der Behälter und das Umhüllungsmaterial wurden dann durch eine Lösung von kaustisoher Soda (IaOH) entfernt. Der endgültige Durchmesser der sich ergehenden 97 Nickelfasern wurde mit etwa 0,0005 inch festgestellt. Während des Kaltziehschrittes wurden Mikrophotographien (Fig. 45 und 46) des Querschnitte diese· zusammengesetzten Körpers genommen, als der öeeamtdurohmesser 0,0202 inch und der Durchmesser der Fasern 0,0015 inch betrug. Diese Fasern zeigten im wesentlichen glatte Aussenflachen mit einer Vergrößerung des Volumenverhältnissee von nur 6 $> und einem Xnderungskoeffisienten von 13 £· Bin ähnlicher zusammengesetzter Körper wurde unter Verwendung von Nickel 270-Drähten, umhüllt mit Aluminium 1100, gemacht, die umhüllt waren von einem Monel 400-Rohr. 61 derartige umhüllte Drähte wurden in das Rohr eingesetzt. Das vollgepackte Montlrohr wurde kalt auf einen Durchmeeeer

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von 0,02 inch gezogen, wobei das Behälter- und das Umhüllungsmaterial durch chemische Auflösung entfernt wurde. Der endgültige Durchmesser der sich ergebenden 61 Pasern dieses Beispiels wurde mit etwa 0,0019 inch festgestellt, und ein Abschnitt dieser Fasern ist in den Mikrophotographien gemäß Pig. 43 und 44 dargestellt. Diese Pasern zeigten extrem glatte Aussenflächen mit einer Vergrößerung des Verhältnisses der Oberfläche zum Volumen von nur 1,7 i°· Der Änderungskoeffizient des Querschnittsbereiches der Pasern wurde mit 6,3 i° festgestellt.

Wie oben kurz erläutert, betrifft die Erfindung auch die Ausbildung von rohrförmig und/oder Verbundfasern durch ein Verfahren ähnlich dem bei der Herstellung von Einmetall-Pasern verwendeten. Wie in Pig. 20-24 dargestellt, "beginnt die Herstellung von rohrförmigen oder bimetallisdßn Pasern damit, daß ein langgestrecktes Element einen festen Drahtkern 49 aufweist, der in ein entsprechendes Umhüllung 50 aus einem von dem Draht unterschiedliches Material eingesteckt ist. Die Kombination des Drahtes 49 und der Umhüllung 50 wird dann in einem Rohr 14 aus einem von der Umhüllung unterschiedlichen Material eingesetzt. Das für den Draht 49, die Umhüllung 50 und das Rohr 14 verwendete Material kann unterschiedliche Eigenschaften auf-

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weisen, so daß das Rohr 14 von der Umhüllung entfernt werden kann und der Drahtkern 49 ebenfalls von der Umhüllung 50 entfernt werden kann, wenn gewünscht.

Als Beispiel ist dargestellt, daß die Draht-Umhüllungs-Rohranordnung in einer Zusammenstellung 51 durch Ziehen der drei Komponenten zusammen als Verbundkörper 51 hergestellt werden kann, so daß ein inniger Kontakt zwischen ) den einzelnen Teilen hergestellt ist. Die Verbundkörper werden in entsprechende Längen geschnitten und in einer beliebigen Anordnung in einen Behälter 52 eingesteckt. Der Behälter 52 wird dann an beiden Enden verschlossen, evakuiert und abgedichtet in ähnlicher Weise wie bei dem oben beschriebenen Verfahren, so daß ein gepackter und evakuierter Knüppel hergestellt wird. Der Knüppel wird dann erhitzt und stranggepreßt mit darauffolgendem Kaltziehen, so daß die gewünschte Rohr- oder Verbundmetallfaser hergestellt wird. Der kaltgezogene Knüppel kann dann in kurze oder lange Stücke, je nach Wunsch, geschnitten werden« Der Behälter, der Rohre und die Kerne können von dem Verbundkörper mit kurzer Länge entfernt werden, so daß eine Vielzahl von rohrförmigen Elementen (die ursprünglichen Umhüllungen) gebildet werden. Es kann aber auch entweder bei den Verbundstücken in kurzen Längen oder Verbund stücken mit größeren Längen der Behälter und die Rohre

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entfernt werden, so daß entweder kurze oder lange Verbundmetallfasern, die aus den ursprünglichen Draht und der ursprünglichen TJnhüllung bestehen, gebildet werden. Die folgenden spezifischen Beispiele von Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen oder Verbundnetallfasern und der dadurch geformten rohrförmigen oder Verbundaetallelemente sind nur zur Erläuterung gegeben und begrenzen die Erfindung nicht.

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Beispiel 8

Kupferdrähte mit einem Durchmesser yon 0,046 inch wurden in Umhüllungen aus korrosionsbeständigem Stahl Type 3o4 mit einem Aussendurchmesser von 0,088 inoh und einem Innendurchmesser von 0,048 inch eingesetzt, die dann in Rohre aus Monel 400 mit einem Aussendurchmesser von 0,105 inch fe und einem Innendurchmesser von 0,09 inch eingesetzt wurden«, Die Kombination Draht-Umhüllung-Rohr v/urde kalt durch eine Ziehdüse gezogen, so daß der sich ergebende Verbundkörper einen Aussendurchmesser von 0,1 inch aufwies, während die korrosionsbeständige Stahlumhüllung einen Aussendurchmesser von 0,085 inch und der Kupferdraht einen Aussendurchmesser von 0,045 inch aufwiese Der Verbundkörper wurde gerichtet und in Stücke mit 3 inch Länge geschnittene Ein Behälter aus Weichstahl AISI 1010 mit einem Aussendurchmesser von 1,063 inch und einem Innendurchmesser von 0,920 inch mit einer Länge von 3 1/2 inch wurde an einer Seite mit einem stumpfkegelförmigen Masenstopfen mit einem eingeschlossenen Winkel von 90 verschlossen, wobei der Naseiis topfen in das untere Ende des Behälters eingesteckt und verschweisst wurde ο In den Behälter wurden dann 61 Verbundkörper, Draht, Umhüllung und Rohr eingesteckt und ein Verschlußstopfen in das obere Ende des Behälters eingesteckt und verschweisst.

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An der Endkappe war ein Ivakuie rungs rohr mit 1/4 inch Durohmesser befestigt. Der zusammengesetzte Knüppel wurde

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dann bei 800 F auf 10 Torr evakuiert und verschlossene Der evakuierte Knüppel wurde dann auf eine Temperatur von 1800⁰I¹ erhitzt» Der heisse Knüppel wurde in einer Strangpresse, die eine erhitzte Strangpressdüse verwendet, auf einen Durchmesser von 0,266 inoh stranggepresst, wobei ein Strangpressverhältnis von 16-fachem Durchmesserbereich erreicht wurde ο Die Presse wurde mit 70 t Anfahrkraft und 65 t Laufkraft betriebene Der stranggepresste Knüppel wurde dann kalt auf etwa 0,172 inch Aussendure hmesser heruntergezogene Der sich ergebende Knüppel wurde dann in entsprechend kurze Längen von etwa 3 inch geschnitten und der Behälter, die Rohre und die Drähte wurden chemisch aufgelöst, so daß rohrförmige Fasern übrigblieben_e Diese Fasern hatten eine mittlere Querabmessung zwischen den Aussenflächen von etwa 0,015 incho Zusätzlich wurde ein langer Abschnitt des kaltgezogenen Knüppels so behandelt, daß der Behälter aus Weichstahl und das Monelrohr aufgelöst wurde, so daß sich Verbundmetallfasern ergaben, die gleiche Grosse wie die rohrförmigen Fasern aufwiesen» Diese Verbundmetallfasern enthielten einen äußeren Abschnitt aus korrosionsbeständigem Stahl der Type 304 und einen Kupferkern, mit einem geringen Wert von Feststoffdiffusion, die an der Verbindungsfläche Kupfer-korrorionsbeständiger Stahl auftrag· Der Durchmesser des Kupferkerns war etwa 0,008 inch, 109833/1390

Beispiel 9

Drähte aus Monel 400 mit einem Aussendurchmesser von 0,15 inch wurden in Umhüllungen aus korrosionsbeständigem Stahl Typ 3o4 mit einem Aussendurchmesser von 0,228 inch und einem Innendurchmesser von 0,152 inch eingesetzt, die ihrerseits in Monel-Rohre mit einem Aussendurchmesser von 0,250 inch und einem Innendurchmesser von 0,25 inch eingesetzt wurden. Diese Draht-Umhüllungs-Rohr-Verbundkörper wurden gerichtet und in Stücke von 9 inch Länge geschnitten., Ein Behälter aus Weichstahl AISI 1010 mit einem Aussendurchmesser von 2,95 inch, einem Innendurchmesser von 2,84 inch und einer Länge von 9 1/2 inch wurde am unteren Ende mit einer Kappe von 1/4 inch Dicke verschlossen, die in die Bohrung des Behälters eingesetzt und verschweisst wurde_o Ein stumpfkegelförmiger Nasenstopfen mit einem Durchmesser von 2,75 inch und einem eingeschlos-) senen Winkel von 90° mit einem kreisförmigen Abschnitt von etwa 5/8 inch wurde auf das untere Ende des Behälters auf die vorher aufgeschweisste Endkappe aufgeschweisst» 91 Verbundkörper wurden in den Behälter in sechseckiger Anordnung angepackt, wobei Weichstahl-Metallfüllkörper zwischen die Sechseckflächen der eingepackten Verbundkörper und den Innenwänden des Behälters eingeschoben wurden, um den freien Raum innerhalb des Behälters zu vermindern»

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Eine obere Endkappe mit 1/4 inch Dicke und mit 1/4 inch Durchmesser Anschlußrohr wurde in den gepackten Behälter eingesteckt und verschweisstο Der Behälter

—5 ο

wurde dann auf unter 10 Torr "bei 800 P evakuiert und verschlossen. Der Knüppel wurde dann auf 1800 F erhitzt und unter Verwendung einer erhitzten Strangpressdüse auf einen Durchmesser von 0,625 inch Stranggepresstο Der Knüppel wurde mit einer Anfahrkraft von 650 t stranggepresst ο Der 0,625 inch-Knüppel wurde dann kalt durch aufeinander folgende Matrizen mit Zwischenglühungen auf einen Gesamtdurchmesser von 0,057 inch heruntergezogen» Der Verbundkörper wurde halb durchgeschnitten, wobei der erste Abschnitt darauffolgend mit einer Querschnittsverminderung von 93,8 $ gezogen wurde, so daß der Verbundkörper einen Durchmesser von 0,0143 inch hatte«. Der Behälter und die Monel-Rohre wurden dann durch chemische Auflösung in Salpetersäure entfernte Die sich ergebenden bimetallischen aus korrosionsbeständigem Stahl und Monel bestehenden Pasern hatten einen Gesamtaussendurchmesser von etwa 0,001 inch und einen Kerndurchmesser von etwa 0,00066 inch. Während der Behandlung dieser Verbundmetallfaser fand eine Peststoffdiffusion zwischen dem Monelkern und der korrosionsbeständigen Stahlumhüllung an der Berührungsfläche statt. Der zweite Abschnitt des Knüppels wurde weiter kalt im Durchmesser mit Zwischen-

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glühungen bei 1800⁰I zu einem Gesamtdurchmesser von 0,028 inch reduziert und einer Endglühung bei 1800⁰F unterzogen. Der geglühte Verbundkörper wurde dann auf 0,007 inch Durohmesser heruntergezogen mit einer KaItq.uerschnittsreduktion von 93>8$_O Der Behälter und das Rohrmaterial wird dann durch chemische Auflösung in Salpetersäure aufgelöst. Der endgültige Durchmesser der

) sich ergebenden Metallverbundfaser (korrosionsbeständiger Stahl-Monel) wurde mit etwa 0,0005 inch festgestellt, wobei der Monelkern einen Durchmesser von etwa 0,00033 inch hatte. Es wurde festgestellt, daß eine sehr geringfügige Feststoffdiffusion an der Berührungsfläche zwischen dem Monel und dem korrosionsbeständigen Stahl erfolgte. Selbstverständlich kann das Verfahren der Herstellung dieser Yerbundmetallfasern nach dem Strangpressen oder nach jedem der Kaltziehschritte beendet werden, wobei die Ver-

. ' bundmetallfasern von dem Behälter und Rohrmaterial befreit werden, um jeden gewünschten Durchmesser der Bimetallfaser zu erreichen.

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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde gefunden, daß es möglich ist, eine bimetallische Faser zu bilden, in welcher der Kern von weniger als 1 % bis über 80 $ des Gesamtfaserbereich.es variieren kann. Die bimetallischen Fasern können jeden gewünschten Durchmesser aufweisen. Durch Wiederbündelung der verjüngten Zusammensetzungen, welche die bimetallischen Fasern enthalten, ist es vorgesehen, daß solche Fasern gleichzeitig gebildet werden können, wobei von 2 bis vielen wie !Pausende von bimetallischen Fasern gewünschtenfalls erzeugt werden. Bei dem Grundverfahren ist ebenfalls eine Einrichtung vorgesehen, welche bimetallische Fasern jeder gewünschten Größevumit einem Aussendurchmesser von 15 mil bis weniger als 1 Mikron herstellt. Es können viele Kombinationen für das bimetallische Fasermaterial vorgesehen sein, wie: Nichtrostender Stahl über einen niedrig legierten Stahl oder Weicheisen, beispielsweise 1010, Niob über Honel, Tantal über Monel, Nickelbasis -r Superlegierung über einen niedriglegierten Stahl oder Weicheisen, beispielsweise 1010, Kupfer über Aluminium, Weicheisen, beispielsweise 1010..über Aluminium, Aluminium über Weicheisen, beispielsweise 1010, Gold über Kupfer, Platin über Kupfer, Nickel über Weioheisen, beispielsweise 1010, Kupfer über Molypernalloy, Titan über Weicheisen, beispielsweise 1010, Monel über Beryllium, Aluminium über Magnesium, Hastalloy X über Molybdän u. dgl. Es

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sei auch hervorgehoben, daß das Kernraaterial nicht vollständig von der Ummantelung umgeben zu sein braucht, ao daß eine bimetallische Faser gebildet wird, bei welcher ein Material eines ersten Abschnittes neben einem zweiten Abschnitt liegt, wobei der geometrische Querschnitt der bimetallischen Faser im wesentlichen halbkreisförmig, rechteckig, kreisförmig u. dgl. sein kann. Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Fähigkeit, eine Faser mit entweder hohen oder geringen Verhältnissen von Umfangsflächenbereich zu Volumen zu bilden. Wenn Uickelfasern in einer AISI 1010 Weicheisenmatrix herge-$ stellt werden, wie dies in Fig. 41 und 42 gezeigt ist, wobei der wirksame Durchmesser der Fasern ungefähr 0,04 mm beträgt, sind die Querschnittsausbildungen der Fasern äusserst rauh, und der Querschnittsbereich der Fasern kann am besten so beschrieben werden, daß er eine höchst muldenförmige Oberfläche aufweist. Es wurde gefunden, daß der Änderungskoeffizient dieser Fasern weniger als 25 # ist. Der Umfangsflächenbereich * zum Volumen der Faser wurde durch 31 , $ $> über den OberfLächenbereich zum Volumen eines kreisförmigen Elementes vergrößert, welches den gleichen Querschnitt aufweist. Diese höohst muldenförmige Faser schafft gewisse gewünschte Eigenschaften, wenn dies gewünscht ist, wie beispielsweise extreme Rauheiten als auch ein hohes Verhältnis von Umfangsfläohenbereich zu Volumen. Durch Auswechseln des Matrixmaterials für die Niokelfasern. von Weicheisen zu Aluminium 1100 wie dies in Fig. 43 und 44 gezeigt ist, wurde eine wesentliche glatte Nickelfaser mit einem

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weit geringeren Verhältnis von Umfangsoberflachenbereich zu Volumen gebildet, wobei die Vergrößerung lediglich 1,7 ^ über den Oberflächenbereich zu Volumen eines kreisförmigen Elementes war, welches den gleichen Querschnittsbereich aufweist. Zusätzlich wurde gefunden, daß es für das gleiche Fasermaterial möglich ist, das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen durch Verwendung unterschiedlicher Matrixmaterialien zu variieren. Die Nickelfasern nach Beispiel 6 und 7 weisen die Fähigkeit auf, die Matrix vorzuwählen, um unterschiedliche Verhältnisse von Oberfläche zu Volumen für das gleiche Fasermaterial zu schaffen, wobei das Verfahren zweckmäßig eingestellt ist. So wurde gefunden, daß die Vergrößerung des Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen der Faser vorgewählt werden kann.

Zusätzlich verursacht die Verwendung desselben Matrixmaterials für unterschiedliche Fasermaterialien entweder glatte oder rauhe Umfangsflachen der Fasern, wenn dies gewünscht ist. Wenn eine Weicheisenmatrix verwendet wurde, um Fasern aus Ti-13v 110r-3Al (Titaniumlegierung) zu bilden, wurde eine rauhe Umfangsfläche der Fasern erzeugt, wie aus Fig. 39 und 40 ersichtlich ist. Dieses Material entspricht den Fasern, welche in Beispiel 5 beschrieben sind. Wenn eine AISI 1010 Weicheisenmatrix mit Ti 6 A HV verwendet wurde, um Titaniumlegierungsfasern zu bilden, wie dies im Beispiel 4 beschrieben ist, zeigte die Umfangsfläche der Fasern ebenfalls Wölbungen. Jedoch ist die Vergrößerung des Verhältnisses von

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Oberfläche zu Volumen 70 # größer für die Pasern in Bei-$ spiel 5» verglichen mit denen nach Beispiel 4. Diese Beispiele zeigen, daß es möglich ist, das Pasermaterial für ein gegebenes Matrixmaterial vorzuwählen, um verschiedene Verhältnisse von ümfangsfläohe zu Volumen zu erhalten. Es sei deshalb verstanden, daß diese Beschreibung das Vorwählen der laser- und Matrixmaterialien umfaßt, um eine vorgewählte Ausbildung des Querschnittes von Pasern zu schaffen,

W wobei entweder eine höchst gewölbte Querschnittsausbildung geschaffen wird, oder wobei ein im wesentlichen glatter und kreisförmiger Querschnitt einer Paser ausgebildet wird, wie dies gewünscht ist. Es wurde gefunden, daß die metallurgischen Eigenschaften des Pasermaterials und des Matrixmaterials variiert werden können, um die Umfangs-Oberfläche vorzuwählen. Es wurde gefunden, daß bei Verwendung eines hohen Verhältnisses von relativ weichem Matrixmaterial wie Kupfer zu einem harten Pasermaterial wie nichtrostender Stahl, Typ 304, äusserst heiße und/oder kalte Reduzierung die Ausbildung von getrennten Pasern oder zyklischen Pasern verursacht. Dieser Effekt der Diskontinuität ist in Pig. 27 und 28 gezeigt, wobei ein Abschnitt einer harten Paser 112 Kuppenabschnitte 211 und längliche Talabsohnitte 212 aufweist, während es von dem weichen Matrixmaterial 115 umgeben ist und wobei die harten Pasern 112 A längliche Tropfen darstellen, die von der weichen Matrix 115 A umgeben sind.

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Es ist leicht erkennbar, daß, wenn eine Reihe von Querschnitten längs der länge der Fasern 112 oder der Tropfen 112 A rechtwinklig zu der Achse 110 oder 110 A und"den erhaltenen Bereichen genommen wird, daß der Änderungskoeffizient dieser Bereiche 25 $ für beide Beispiele überschreiten würde. Offenbar würden die Fasern 112 und die Tropfen 112 A unbefriedigend für kontinuierliche Fasern oder selbst Stapelfasern sein. Jedoch wurde durch die Verwendung von geeigneten vorgewählten Verhältnissen von weichem oder hartem Matrixmaterial zu weichen oder hartem Fasermaterial gefunden, daß der Änderungskoeffizient auf einen Pegel von weniger als 25 i° gesteuert werden kann, wodurch eine verwendbare Faser gesohaffen wird. Um die Niohteinförmigkeit des Quersohnittbereiohes der Faser innerkklb dem Änderungskoeffizienten von 25 $> zu halten, sind für die Steuerung bzw. Kontrolle des Änderungskoeffizienten verschiedene Faktoren bestimmend ι

1. das Volumenverhältnis von Matrixmaterial zu Faseraaterial,

2. die Menge und Temperatur der Warmbearbeitung und/oder die Menge der Kaltbearbeitung zwiaohen dazwischenliegenden Anlaßvorgängtn,

3. di· Wahl des Matrixmaterials für ein vorgewähltee Faaermaterial und

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4. die Verteilung des Fasermaterials in der Matrix.

Es gibt im Grunde genommen zwei Klassen von Nichtgleichförmigkeit in feinen Fasern, die durch Vielfachreduzierung hergestellt aindi Boden-Niohteinförmigkeit und Gesaet-Niohteinförmigkeit. Boden-Nichteinförmigkeit kann definiert werden, daß sie sich aus

" 1. der Kornstruktur der Matrix- und Fasermaterialien ergibt, welche wegen Anisotropie (wobei die physikalischen Eigenschaften der Metalle nicht in allen kristallographisohen Richtungen die gleichen sind) der Metalle Unregelmäßigkeiten auf der Faseroberfläohe während der Reduzierverfahren erzeugen und

2. aus dem Vorliegen von nicht-diktilen Einschlüssen in den Faser und/oder Matrix-Materialien ergibt, die durch die Reduktionsverfahren nioht beeinflußt werden.

Gesamt Slcht-Einförulgkeit ist der Bereich, wo der inderungskoeffiBient die Boden-Niohteinförmigkeit bei höheren Verformungsniveaus überschritten lat. Die Größe der Gesamt-Nicht-Einförmigkeit hängt

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1. von dem Verformungsgrad, der auf die besondere Zusammensetzung zwischen aufeinanderfolgenden Rekristallisationswärmebehandlungen aufgebracht ist,

2. von dem Unterschied der mechanischen Fließeigensehaften der verschiedenen Matrix- und Fasermaterialien in der Zusammensetzung,

3. dem Volumenverhältnis von Matrix- und Fasermaterialien und

4. von der Verteilung des Fasermaterials innerhalb der Matrix ab.

In Fig. 29 ist graphisch die Boden-Nichteinformigkeit und die Gesamt-Nicht-Einförmigkeit gezeigt, wenn sie auf eine Tafel aufgetragen werden, wobei der Änderungskoeffizient die Ordinate und der Verformungsgrad die Ibszisse ist. Aus Fig. 29 ist ersichtlich, daß ein Verformungen!veau vorhanden ist, bei welchem die Nicht-Einförmigkeit des Faserquerschnittsbereiohes einen schnellen Anstieg beginnt. Dieses Verformungsniveau ist als die kritische Verformung W„ definiert. Wenn einaal die Faser- und Matrix-Materialien ausgewählt sind, ändert sich der Änderungskoeffizient nicht wesentlich bezüglich der Verformung, so lange er nicht in dem Bereich der Gesamt-Nicht-Einförmigkeit eindringt.

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Jedaäa. nimmt die Größe der Boden-Nicht-Einförmigkeit zu und wird progressiv größer, wenn die Pasern progressiv kleiner werden. Die Graphik in Pig. 29 zeigt an, daß die Gesamt-Nlcht-Einförmigkeit eine Punktion des Verformungsgrades ist, und die Verfahrensstufen können ausgewählt werden, so daß dieser Bereich vermieden wird, wenn dies gewünscht ist. Die drei Graphiken in Pig. 30 zeigen die Kurven für Pasern aus nichtrostendem Stahl vom Typ 304, die in einer Kupfermatrix gezogen sind (A); Pasern aus nichtrostendem Stahl vom Typ 304, welche in einer Weicheisenmatrix gezogen sind (B) und Pasern aus nichtrostendem Stahl vom Typ 304, welche in einer Monel-Matrix gezogen sind (0). Das Verhältnis von Matrix - zu Fasermaterialien ist für alle drei Kurven 2:3· Diese Kurven erscheinen auf den drei Graphiken, wobei die Ordinate der Änderungskoeffizient und die Abszisse der Verformungsgrad ist. Diese Graphik zeigt an, daß für die Pasern aus niohtrostendem Stahl vom Typ 304 mehr Rekristallisationsbehandlungen während der Verjüngung erforderlich sind, wenn eine Kupfermatrix verwendet wird, im Gegensatz zu einer Monel-Matrix, um eine äquivalente Gleichförmigkeit zu erhalten. Pig. 31 ist eine Graphik, worin die Ordinate der Änderungskoeffizient und die Abszisse der Terformungsgrad ist. Vier Kurven sind in dieser Graphik gezeigt, wobei die Kurve A ein Volumenverhältnis von Matrix zu Fasermaterial aufweist, das größer

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als das der Kurve B ist; Kurve B größer als Kurve O ist und Kurve G größer als Kurve D ist. Diese Graphik zeigt an, daß es durch Verwendung von kleineren Volumenverhältnissen von Matrix zu Paser möglich ist, ohne zwisohenliegende Rekristallisationsstufen höhere Verforoungsgrade zu erzielen um fasern zu schaffen, die einen Querschnitt aufweisen, wobei der Inderungskoeffizient innerhalb 25 # liegt. Demzufolge wurde gefunden, daß durch Herabsetzen des Volumenverhältnisses von Matrix zu Fasermaterial es möglich ist, eine wirtschaftlichere Herstellung von Pasermaterial zu erzielen, da es möglich ist, einen viel höheren Verformungsgrad für die Pasern zwischen Glüh- bzw. Anlassvorgängen au benutzen, ohne dabei in den Bereich der Gesamt-Nicht-Einförmigkeit zu geten. Da auch die Matrix ein Einbettmaterial ist, bildet die Verwendung in geringeren Mengen einen wirtschaftlichen Vorteil. Pig. 32 ist eine Graphik, in weloher das Volumenverhältnis von Matrix zu Gesamtmaterial die Ordinate und der kritische Verformungsgrad (# Kaltbearbeitung) welcher erforderlich ist, um ausserhalb des Bereiches der Gesarat-Nicht-Binförmigkeit (W₀) zu bleiben, die Abszisse ist. Auf der Graphik sind drei gekrümmte Bereiche schraffiert gezeigt;

(a) ein Bereich von Kupfer«atrix-?aser aus nichtrostende» Stahl,

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(b) ein Bereich von Weicheisenmatrix-Fasern aus nichtrostendem Stahl und

(c) ein Bereich von Monel 400 Matrix-Fasern aua nichtrostendem Stahl.

Die unterschiedlichen Abschnitte zeigen an, daß, wenn das Volumenverhältnis von Matrix zu Gesamtmaterial herabgesetzt wird, die Fähigkeit zur Durchführung von ununterbrochener Kaltbearbeitung zu einem größeren Grad ansteigt. So ist es klar, daß durch zweckmäßige Vorwählung des Matrixmaterial, des Fasermaterials und des Anteils an Kaltbearbeitung für die Zusammensetzung es möglich ist, die höchst wünschenswerten Materialien für die auszubildenden Fasern zu wählen. Selbstverständlich sind diese Kurven nur beispielsweise für die besonderen verwendeten Materialien; jedoch kann die gleiche Beziehung für alle Matrix- und Fasermaterialien vorgesehen sein. So kann gesehen werden, daß die Gleichförmigkeit des Querschnittbereiches der Fasern von der Beziehung zwischen (a) dem Volumenverhältnis von Matrix- und Fasermaterial, (v) dem Ausmaß der Verformung zwischen den Wäroebehandlungsstufen in dem Verfahren und (c) der Abweichung der »echanischeη Fließeigenschaften der Faser- und Matrixmaterialien abhängt. Weiterhin gestattet die Abschützung dieser Zwisohenbeeithung von Matrix- und lastrmaterialien die Durchführung tine» Verfahrene od«r you Verfahren,

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bei welchen sich eine Nicht-Einförmigkeit des Faserquerschnittsbereiches von weniger als 25 # als Änderungskoeffizient ergibt. Zusätzlich, wenn eine Faser-Matrix-Kombination der Ausgangsmaterialien heiß bearbeitet ist, ist es notwendig, ein geeignetes Volumenverhältnis von Matrixzu Fasermaterial auszuwählen, so daß die Abweichung der mechanischen Fließeigenschaften der Materialien bei erhöhten !Temperaturen konsistent mit der gewünschten abschliessenden Einförmigkeit der Fasern ist. Wenn Zusammensetzungen von gleichem Volumenverhältnis von Monel-Matrix und nichtrostendem Stahl für Fasern und eine Weicheisenmatrix und nichtrostende Stahlmaterialien für Fasern verwendet werden, und wenn die gleiche Warmextrudiertemperatur und Reduktionsverhältnisse verwendet werden, wurde gefunden, daß die Nicht-Einförmigkeit des Faserquerschnittbereiches im Bereich von 1 - 5 $> als Änderungskoeffizient liegt. Für das gleiche Volumenverhältnis von Kupfermatrix zu nichtrostendem Stahl für Fasern und bei ähnlichen Warmarbeitsbedingungen waren jedoch die erzeugten Fasern diskontinuierlich und der Änderungskoeffizient erreichte 100 %, was anzeigt, daß Kupfer, welches eine größere Abweichung in mechanischen Fließeigenschaften bezüglich nichtrostenden Stahl bei der Warmarbeitstemperatur aufweist, nicht unter den gleichen Bedingungen wirkt, wie Monel und Weicheisen arbeiten würden.

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Durch Zwischenspiel der Parameter des Grades an Heiß- und/ oder Kaltbearbeitung, des Yolumenverhältnisses von Matrixzu Fasermaterial und dessen mechanischen Eigenschaften ist für eine wirtschaftliche und praktische Herstellung von Fasern ein bestimmtes Kriterium geschaffen worden, wobei die Fasern ein geringes Niveau an Nicht-Einförmigkeit des Querschnittsbereiches aufweisen, wie durch einen Änderungskoeffizienten von weniger als 25 $> gezeigt ist.

Es sei verstanden, daß die vorstehenden Parameter auch für Fasern anwendbar sind, die aus einem metallischen Material gebildet sind, oder für bimetallische Fasern.

So umfaßt die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Herstellen fester, rohrförmiger und bimetallisoher Fasern, wobei die Faser- und Matrix-Materialien vorgewählt sind, um einen Änderungskoeffizienten von weniger als 25 % und eine vorgewählte Umfangsgeometrie zu erzielen, mit dem zusätzlichen Merkmal, daß die Fasern in äußerst großen Längen herstellbar sind.

Es lassen sich zweckmäßige Änderungen vornehmen, ohne sich jedoch dabei vom Kern der Erfindung zu entfernen.

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Claims (60)

Patentansprüche

1. Metallfaser, die nach Einbettung in einem Schutzeinbettwerkstoff geformt ist, worauf der Einbettwerkstoff entfernt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern ein vorbestimmtes vergrößertes Oberflächen-Volumenverhältnis aufweisen, welches duroh die metallurgischen Eigenschaften des Fasermaterials und den Einbettwerkstoff bestimmt ist.

2. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberfläohen-Volumenverhältnis durch eine bestimmte Umfangsflache bestimmt ist.

3. Faser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die TJmfangsflache eingeschnürt ist.

4. Faser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsflache im wesentlichen glatt ist.

5. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser ein Bimetall ist.

6. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser praktisch endlos ist.

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7. Paser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser entlang ihrer Länge zyklisch ist.

8. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser rohrförmig ist.

9. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberfläohen-Voluinenverhältnis 1 $> bis 5 # beträgt.

10. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächen-Volumenverhältnis zwischen 4 $> und 10 $> liegt.

11. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächen-Volumenverhältnis zwischen 10 $> und 15 °t> liegt.

12. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächen-Volumenverhältnis zwischen 15 % und 20 £ liegt.

13. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächen-Volumenverhältnis zwischen 20 $ und 30 % liegt.

14. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächen-Volumenverhältnis zwischen 30 % und 40 % liegt.

15. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächen-Volutnenverhältnis zwischen 40 i» und 60 # liegt.

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16. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächen-Volumenverhältnis über 60 $ ist.

17. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsbereich jeder Faser unter etwa 0,000,001 Quadratzoll liegt.

18. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich einen Änderungskoeffizienten von unter 25 i° hat.

19. Faser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die metallurgischen Eigenschaften der verwendeten Materialien
im wesentlichen gleich sind.

20. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallurgischen Eigenschaften der verwendeten Materialien
unterschiedlich sind.

21 . Faser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet., daß das Fasermaterial ein rekristallisiertes Gefüge aufweist.

22. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial kein rekristallisiertes Gefüge aufweist.

23« Faser nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Fasern aus einer Nickellegierung bestehen.

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24. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus einer Titanlegierung "bestehen.

25. Metallfaser, die nach Einbetten in einen Schutzeinbettwerkstoff hergestellt sind, worauf der Einbettwerkstoff im wesentlichen entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser eine Achse und einen Querschnittsbereich im wesentlichen rechtwinklig zu der Achse aufweisen, wobei der Quer-

* schnittsbereich einen Inderungskoeffizienten von unter 25 i° hat.

26. Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Änderungskoeffizient durch ein vorbestimmtes Verhältnis des Einbettwerkstoffes zum Fasermaterial gesteuert wird.

27. Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Änderungskoeffizient im wesentlichen innerhalb des nicht

k gleichförmigen Hintergrundbereiches gehalten wird.

28. Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Änderungskoeffizient durch die mechanischen Eigenschaften des Einbettwerkstoffes und des Faserwerkstoffes gesteuert wird.

29. Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial in dem Verbund in vorbestimm!ber Anordnung verteilt ist.

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30. Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Pasern endlos sind.

31. Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Änderungskoeffizient durch Auswahl des Verhältnisses von Einbettwerkstoff zu Faserwerkstoff gesteuert wird im wesentlichen im nicht gleichförmigen Untergrundbereioh gehalten wird und durch die mechanischen Eigenschaften des Einbettwerkstoffes und des Faserwerkstoffes gesteuert wird.

32. Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser entlang ihrer Länge zyklisch ist.

33. Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser ein vorbestimmtes Verhältnis von Oberfläche zum Volumen aufweist.

34. Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser aus Niokel besteht.

35. Faser naoh Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser aus einer Titanlegierung besteht.

36. faser naoh Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Inderungefcoeffiiient unter 5 i» liegt*

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•. "ΐ-i -;■ ■ -JMU'-*?¹*: ΐ:Λ i¹ , ν

37. Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Änderungskoeffizient zwischen 5 i» und 10 % liegt.

38. Faser nach Anspruch 25, dadu ch gekennzeichnet, daß der Änderungskoeffizient zwischen 10 $> und 15 # liegt.

39· Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Änderungskoeffizient zwischen 15 $> und 20 $> liegt.

40. Faser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Änderungskoeffizient zwischen 20 $> und unter 25 $ liegt.

41. Metallfaser, die nach Einbetten in ein Schutzeinbettwerkstoff geformt ist, worauf der Einbettwerkstoff im wesentlichen entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser
durch eine Achse und einen Querschnittsbereioh im wesentlichen rechtwinklig zu der Achse bestimmt ist, wobei dieser Querschnittsbereich unter 0,000001 Quadratzoll liegt und
einen Änderungskoeffizienten von unter 25 # aufweist.

42. Faser naoh Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser eine vorbestimmte Unifangsfläche aufweist.

43. Faser naoh Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dafl die ÜBfangefllohe i« wesentlichen glatt ist.

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44. Faser nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsflache eingeschnürt ist.

45. Faser nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser rohrförmig ist.

46. Faser nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser ein Bimetall ist.

47. Faser nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Änderungskoeffizient durch die mechanischen Fließeigenschaften des Einbettwerkstoffes und des Faserwerkstoffes gesteuert wird.

48. Faser.nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Änderungskoeffizient durch ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen dem Einbettwerkstoff und dem Faserwerkstoff geändert wird.

49. Verbundmetallfaser, gekennzeichnet durch einen ersten Abschnitt, der aus einem ersten metallischen Werkstoff gebildet ist und eine Spurmenge eines anderen Materials auf einem Teil seiner Aussenfläche aufweist und durch einen zweiten Abschnitt aus einem zweiten metallischen Werkstoff, der lieben dem ersten Abschnitt angeordnet ist, wobei der erste Abschnitt und der zweite Absohnitt eine Verbindungsfläche aufweist.

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50. Faser nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des zweiten Abschnittes zwischen unter 1 $ bis etwa 80 io de.' Gesamtfaser ausmacht.

51. Faser nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt eine Spurmenge des ersten Abschnittes aufweist, die in festem Zustand an der Verbindungsfläche verteilt ist.

52. Faser nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt eine Spurenmenge des zweiten Abschnittes aufweist, die in festem Zustand auf der Verbindungsfläche verteilt ist.

53. Faser nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß eine atomare !Diffusion zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt in festem Zustand erfolgt.

54. Faser nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß keine Diffusion zwischen den Atomen des ersten und des zweiten Abschnittes erfolgt ist.

55. Faser nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser einen Durchmesser von unter 15 Mil aufweist.

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56. Faser naoli Anspruch 49, daduroh gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt einen Kern bildet, der im wesentlichen von dem ersten Abschnitt umgeben ist.

57. Faser nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser eine Achse und einen Querschnittsbereich im wesentlichen rechtwinklig zu der Achse aufweist und der Querschnittsbereich einen Änderungskoeffizienten von unter 25 $ aufweist.

58. Faser nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des ersten Abschnittes eine Legierung ist.

59. Faser nach Anspruch 49, daduroh gekennzeichnet, daß das Material des zweiten Abschnittes eine Legierung ist.

60. Endlose Metallfaser mit einer unbearbeiteten, nicht polierten Querschnittsfläche und einer bruchfreien zyklischen NichtGleichförmigkeit längs der Länge dieser Faser, dadurch gekennzeichnet, daß die Nichtgleichförmigkeit mit einem Änderungskoeffizienten von 1 i» bis weniger als 25 $> gleichmäßig ist.

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