Anwendung eines Blei-Gußwerkstoffs DTe Erfindung betrifft die Anwendung
eines Blei-Gußwerkstoffs der Zusammensetzung 1 bis 12 Gew.% Antimon, 0,1 bis 0,5
Gew,' Arsen, Rest Blei0 Bleiwerkstoffe werden wegen ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit,
insbesondere gegenüber Schwefelsäure, im großen Umfang im chemischen Apparatebau
in Form von stranggepreßten Rohren und Profilen, Blechen, Guß stücken und als Oberflächenschutz
(Homogenverbleiung) eingesetzt. Die hohe Korrosionsbeständigkeit einerseits und
die gute Verarbeitbarkeit aufgrund der großen Duktilität, verbunden mit einem hohen
spezifischen Gewicht, machen Blei auch zu einem ausgezeichneten und vielseitig erprobten
Werkstoff für das Bauwesen. Für diesen Einsatzzweck hat sich besonders mit Kupfer
legiertes Blei wegen seiner Beständigkeit gegen thermische Wechselbeanspruchung
als sehr vorteilhaft erwiesen. Application of a lead cast material DTe invention relates to the application
of a lead cast material of the composition 1 to 12% by weight of antimony, 0.1 to 0.5
Weight, arsenic, remainder lead0 Due to their excellent corrosion resistance, lead materials are
especially to sulfuric acid, to a large extent in chemical apparatus engineering
in the form of extruded pipes and profiles, sheet metal, cast pieces and as surface protection
(Homogeneous lead) used. The high corrosion resistance on the one hand and
the good processability due to the high ductility, combined with a high
specific weight, make lead an excellent and well-tried one
Construction material. For this purpose, copper has been used in particular
Alloyed lead because of its resistance to thermal cycling
Proven to be very beneficial.
Beispiele für Anwendungen sind Abdeckungen von Dächern, Dichtungen
und Isolierungen0 Abflußrohre und Abflußbogen aus Blei haben sich aufgrund ihrer
Haltbarkeit und wegen der Geräuschminderung von strömendem Wasser seit langer Zeit
bewährt. Blei und Bleilegierungen sind aufgrund ihrer hohen Dichte und Ordnungszahl
die bevorzugten Werkstoffe zur Abschirmung von Gammastrahlen. Blei wird im Strahlenschutz
iOaO als Blech, als Ziegel oder in Form der Homogenverbleiung angewendet. Darüberhinaus
wird Blei und dessen Legierungen in Form von Elektroden für galvanische und elektrolytische
Bäder benutzt,
Die vergleichsweise geringe Zeitstandfestigkeit der
Bleiwerkstoffe führt jedoch dazu, daß diese häufig mit Verstärkungselementen, beispielsweise
aus Stahl, versehen oder ihre Wanddicken besonders groß gewählt werden müssen, um
eine hohe Lebensdauer zu erreichen, Es liegt auf der Hand, daß die Herstellung und
Verarbeitung solcher Bleiwerkstoffe mit einem relativ hohem Aufwand verbunden ist. Examples of applications are roof coverings, seals
and insulation0 Drain pipes and drain elbows made of lead have become due to their
Durability and because of the noise reduction of flowing water for a long time
proven. Lead and lead alloys are popular because of their high density and atomic number
the preferred materials for shielding gamma rays. Lead is used in radiation protection
OK as sheet metal, as a brick or in the form of homogeneous lead. Furthermore
becomes lead and its alloys in the form of electrodes for galvanic and electrolytic
Baths used,
The comparatively low creep strength of the
Lead materials, however, mean that these often with reinforcing elements, for example
made of steel, or their wall thicknesses have to be chosen to be particularly large
To achieve a long service life, it is obvious that the manufacture and
Processing such lead materials is associated with a relatively high effort.
Um das zu vermeiden, ist deshalb versucht worden, dispersionsgehärtete
Bleiwerkstoffe mit erhöhtem Kriechwiderstand zu entwickeln0 Obwohl dieses im Prinzip
als gelungen zu bezeichnen ist, haben sich dispersionsgehärtete Bleiwerkstoffe bisher
in der Praxis generell nicht durchsetzen können, da ihre Herstellung nicht nur mit
einem beachtlichen Aufwand, sondern auc smit mangelnder Treffsicherheit verbunden
ist0 Zum andern weisen dispersionsgehärtete Bleiwerkstoffe eine in keiner Weise
befriedigende Schweißbarkeit auf 0 Die Erfindung hat sich deshalb die' Aufgabe gestellt,
Bleiwerkstoffe für eine hohe Zeitstandfestigkeit erfordernde Konstruktionselemente
zu finden, die einmal einen hohen Kriechwiderstand besitzen und zum andern leicht
und ohne besonderen Aufwand herstellbar und verarbeitbar sowie aufgrund ihrer sonstigen
Eigenschaften, wie Korrosionswiderstand, Schweißbarkeit, für den technischen Einsatz
brauchbar sind.In order to avoid this, attempts have been made to use dispersion-hardened
To develop lead materials with increased creep resistance0 Although this in principle
Can be described as successful, dispersion-hardened lead materials have so far
in practice generally not be able to prevail, since their production not only with
a considerable effort, but also associated with a lack of accuracy
ist0 On the other hand, dispersion-hardened lead materials do not show any
satisfactory weldability to 0 The invention has therefore set itself the 'task of
Construction elements that require lead materials for high creep strength
to find, which on the one hand have a high creep resistance and on the other hand easy
and can be produced and processed without any special effort, as well as due to their other properties
Properties such as corrosion resistance, weldability, for technical use
are useful.
Die Aufgabe wird durch die Verwendung eines für Bleiakkumulatoren
bekannten Bleigußwerkstoffs der Zusammensetzung 1 bis 12 Gew.5'o Antimon, 0,1 bis
0,5 Gew.% Arsen, Rest Blei, gelöst, Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden,
daß dieser Blei-Gußwerkstoff einen für Bleiwerkstoffe außerordentlich hohen Kriechwiderstand
aufweist und somit für die
Herstellung von Konstruktionselemente
mit hoher Zeitstandfestigkeit geeignet ist0 Es ist zwar bekannt, daß Antimon die
mechanischen Eigenschaften des Bleis im Hinblick auf eine größere Härte sowie Zugfestigkeit
und Arsen den Kriechwiderstand des Bleis verbessern, doch ist die Möglichkeit, eine
derart hohe Zeitstandfestigkeit damit zu erreichen, an keiner Stelle vorbeschrieben
oder für die Fachwelt nahegelegt0 Dafür spricht auch, daß nämlich die Fachwelt,
um die Zeitstandfestigkeit von Bleiwerkstoffen zu erhöhen, den mit einem erheblichen
Aufwand und mit Unsicherheiten verbundenen Weg der Dispersionshärtung gegangen ist0
Der erfindungsgemäß verwendete Blei-Gußwerkstoff besitzt eine Zeitstandfestigkeit,
die derjenigen technisch bauch-~ barer dispersionsgehärteter Bleiwerkstoffe voll
entspricht0 Dabei werden für die Zeitstandfestigkeit QB/1000 bei 2 B/1000 bei Raumtemperatur
Werte von 2 bis 2,5 kg/mm erreicht. In der folgenden Tabelle ist die Zeitstandfestigkeit
QB/1000 von fünf Blei-Antimon-Arsen-Legierungen wiedergegeben: NrO Legierung Zeitstandfestikeit
B/1000 (kg/mm²) 1 PbSb5AsO,1 2,0 2 PbSb7As0,12 2,1 3 PbSb7As0,17 2,2 4 PbSb6AsO,25
2,3 5 PbSb6AsO,40 2,5 Mit weiter zunehmender Beanspruchungsdauer sinken diese Werte
vergleichsweise nur geringfügig abO So hat beispielsweise ein Konstruktionselement,
bestehend aus einem Bleiwerkstoff der Zusammensetzung 6 GewO% Antimon, 0,25 Gew.%
Arsen und Rest Blei, eine Zeitstandfestigkeit QB/1000 von 2,3 kg/mm2, die für eine
Zeitstandfestigkeit
dB/5000 nur auf einen Wert von 2,1 kg/mm2 abfällt0 Bei dispersionsgehärteten Bleiwerkstoffen
ist es zwar möglich, höhere Werte für die Kriechfestigkeit zu erzielen, doch hat
das die Nachteile sinkender Duktilität und abnehmender Korrosionsbeständigkeit zur
Folge.The job is done by using a lead acid battery
known lead casting material of the composition 1 to 12 Gew.5'o antimony, 0.1 to
0.5% by weight arsenic, remainder lead, in solution, namely it was surprisingly found that
that this lead cast material has an extraordinarily high creep resistance for lead materials
has and thus for the
Manufacture of construction elements
with high creep rupture strength is suitable0 It is known that antimony is the
mechanical properties of lead in terms of greater hardness and tensile strength
and arsenic improve the creep resistance of lead, but the possibility is one
To achieve such a high creep rupture strength with it is not described above at any point
or suggested for the professional world0 This is also supported by the fact that the professional world,
in order to increase the creep strength of lead materials with a considerable
The effort and uncertainty associated with dispersion hardening has been taken0
The lead cast material used according to the invention has a creep rupture strength,
that of those technically buildable ~ dispersion-hardened lead materials
corresponds to 0 The creep strength is QB / 1000 at 2 B / 1000 at room temperature
Values of 2 to 2.5 kg / mm are achieved. In the table below is the creep rupture strength
QB / 1000 reproduced from five lead-antimony-arsenic alloys: NrO alloy creep strength
B / 1000 (kg / mm²) 1 PbSb5AsO, 1 2.0 2 PbSb7As0.12 2.1 3 PbSb7As0.17 2.2 4 PbSb6AsO, 25
2.3 5 PbSb6AsO, 40 2.5 These values decrease with increasing exposure time
comparatively only slightly abO For example, a construction element
Consists of a lead material with a composition of 6% by weight antimony, 0.25% by weight
Arsenic and the rest lead, a creep rupture strength QB / 1000 of 2.3 kg / mm2, which is for a
Creep strength
dB / 5000 only drops to a value of 2.1 kg / mm20 For dispersion-hardened lead materials
it is possible to achieve higher creep resistance values, but has
the disadvantages of decreasing ductility and decreasing corrosion resistance
Episode.
Bei Erhöhung des Arsengehaltes sind noch höhere Zeitstandfestigkeiten
möglich, Andererseits werden mit den üblichen Blei-Knetlegierungen für die Zeitstandfestigkeit
zur 2 B/1000 Werte von 1,5 kg/mm2 normalerweise nicht erreicht.If the arsenic content is increased, the creep strengths are even higher
possible, on the other hand with the usual wrought lead alloys for the creep rupture strength
zur 2 B / 1000 values of 1.5 kg / mm2 are normally not achieved.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß dem Blei-Gußwerkstoff
noch 0,01 bis 0,1 Gew.% Kupfer zur Kornfeinung sowie zur Verbesserung der Gießbarkeit
und Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit zugesetzt sind.Another embodiment of the invention is that the lead cast material
still 0.01 to 0.1 wt.% copper for grain refinement and to improve castability
and increase in corrosion resistance are added.
Ferner kann der Blei-Gußwerkstoff zur weiteren Erhöhung der an und
für sich guten Korrosionsbeständigkeit noch Silber in Mengen von 0,025 bis 0,6 Gew.0/c
enthalten0 Von Vorteil für die Gießbarkeit, insbesondere bei Antimongehalten von
weniger als 5 bis 6 GewO%, können Zusätze von 0,003 bis 0,03 Gew.% Zinn und 0,002
bis 0,012 Gew.% sein. Bei guter Gießbarkeit ist zugleich eine ausgezeichnete Schweißbarkeit
des Blei-Gußwerkstoffs gegeben, Die mit Hilfe der Erfindung erzielbaren Vorteile
liegen also darin, daß Formteile und Konstruktionselemente hoher Zeitstandfestigkeit
aus für Bleiakkumulatoren bekannten Bleiwerkstoffen auf einfache und billige Weise
hergestellt werden können, wobei die Herstellung im Formguß oder im Formatguß erfolgt.
Wird letzterer beispielsweise als Strangguß vorgenommen, lassen sich u.aO auch Rohre
und Profile großen Längen/Durchmesser-Verhältnisses erzeugen.Furthermore, the lead cast material can be used to further increase the on and
for itself good corrosion resistance and silver in amounts of 0.025 to 0.6% by weight / c
contained0 Advantageous for pourability, especially with antimony contents of
less than 5 to 6% by weight, additives of 0.003 to 0.03% by weight tin and 0.002
to 0.012 wt.%. With good castability, there is also excellent weldability
of the lead cast material given, the advantages that can be achieved with the aid of the invention
are therefore that molded parts and structural elements of high creep strength
from lead materials known for lead accumulators in a simple and cheap way
can be produced, the production taking place in die casting or format casting.
If the latter is made as a continuous casting, for example, pipes can also be used
and produce profiles with a large length / diameter ratio.
PatentansprücheClaims