DE2343278A1 - Wolframfaden - Google Patents

Wolframfaden

Info

Publication number
DE2343278A1
DE2343278A1 DE19732343278 DE2343278A DE2343278A1 DE 2343278 A1 DE2343278 A1 DE 2343278A1 DE 19732343278 DE19732343278 DE 19732343278 DE 2343278 A DE2343278 A DE 2343278A DE 2343278 A1 DE2343278 A1 DE 2343278A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tungsten
thorium
thorium oxide
alloy product
product according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19732343278
Other languages
English (en)
Other versions
DE2343278B2 (de
DE2343278C3 (de
Inventor
Thomas Eschman Dunham
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE2343278A1 publication Critical patent/DE2343278A1/de
Publication of DE2343278B2 publication Critical patent/DE2343278B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2343278C3 publication Critical patent/DE2343278C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/40Making wire or rods for soldering or welding
    • B23K35/402Non-consumable electrodes; C-electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C32/00Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/001Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
    • C22C32/0015Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
    • C22C32/0031Matrix based on refractory metals, W, Mo, Nb, Hf, Ta, Zr, Ti, V or alloys thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00Details
    • H01K1/02Incandescent bodies
    • H01K1/04Incandescent bodies characterised by the material thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/12021All metal or with adjacent metals having metal particles having composition or density gradient or differential porosity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)

Description

Wolframfaden
Thoriumoxid enthaltende Wolfrainmaterialien werden weit verbreitet als Glühfäden in elektrischen Lampen und als Elektronenquelle beispielsweise in Leistungsröhren, elektrischen Entladungslampen und Schweisselektroden verwendet. Es ist seit einer gewissen Zeit auch erkannt worden, dass ein höherer Thoriumoxidwert in dem Wolframmaterial eine höhere Rekristallisationstemperatur und grössere mechanische Festigkeit erzeugt. Es ist* ferner für Thoriumdioxid aufweisende Wolframmaterialien, die durch konventionelle Pulvermetallurgie hergestellt sind, erkannt worden, dass eine Verarbeitung des Materials zu einem Glühfaden- oder Drahtprodukt mit zunehmendem Thoriumdicxidgehalt schwieriger wird. Auf Grund dieser letztgenannten Schwierigkeit bei der Verarbeitung eines Dispersionslegierungsproduktes, bei dem ein pulverisierter Presskörper aus einer Mischung der festen Ausgangsmaterialien oder durch Th(NO,)|,-Zusätze zu den
409812/0875
Wolframoxiden hergestellt wird, gibt es zwei allgemeine Legierungstypen, die zur Zeit hergestellt werden. Genauer gesagt wird eine 2 Gew.-% Thoriumdioxid enthaltende Legierung für Produkte verwendet, die keinen stark gehämmerten oder eine kleine Grosse aufweisenden Padenteil erfordern, während eine 1 Gew.-/? enthaltende Legierung hergestellt wird für Glühfäden mit kleinerem Durchmesser, die für Lampen und Elektronenröhren bestimmt sind.
Obwohl die oben beschriebenen zwei allgemeinen Typen von Wolframlegierungsmaterialien seit langer Zeit hergestellt werden, bestehen immer noch Probleme. Die Bearbeitung eines Materials mit 2 % Thoriumdioxid auf eine fertige Grosse wird häufig von Materialausbeuten unter 50 % begleitet. Obwohl die Legierung mit 1 % Thoriumdioxid besser zu verarbeiten ist, zeichnet sie sich ebenfalls durch eine ungleichförmige Wolframkornstruktur aus, die bei der Rekristallisation auftritt, wo die einzelnen Wolframkristalle eine ungleiche Grosse aufweisen und sich mit einer betonten Ungleichförmigkeit im Wachstum entlang der Drahthauptachse entwickeln.
Ein weiteres Problem existiert bei beiden Typen der oben beschriebenen binären Legierungen, die von einer trockenen Mischung der Ausgangsmaterialien oder dem Th (NO,)^-Zusatz zu Wolframoxid ausgehen, das wenigstens teilweise der nicht gleichförmigen Verteilung des Thoriumdioxid-Zusatzes zuzuschreiben ist, die aus der Deformation und dem Bruch der grösseren Tt^-Teilchen während der Fertigung resultiert. Da der Thoriumdioxidzusatz das Kornwachstum der einzelnen Wolframkristalle während der Rekristallisation behindern kann, die in einem Draht auftritt, der durch Schmieden und Ziehen aus einem Gußblock hergestellt worden ist, hat die oben erwähnte nicht gleichförmige ThO^-Verteilung, die aus der Deformation und dem Bruch der grösseren ThO2*-Teilchen resultiert, die Neigung, die Bildung grösserer langgestreckter Körner in einigen Bereichen des Drahtes su bewirken,
409812/0871
Es würde deshalb wünschenswert sein, einen Wolframfaden zu schaffen, der mehr als 1 Gew.-% Thoriumdioxid-Partikelchen enthält und der auf einfache Weise mit einem Minimum an Schwierigkeiten zu kleinen Grossen verarbeitet werden kann.
Weiterhin würde es äusserst nützlich sein, einen Wolframfaden zu schaffen, der mehr als 1 Gew.-% Thoriumdioxid-Teilchen mit gleichförmiger und kleiner Korngrösse der Wolframkristalle nach der Rekristallisation enthält.
Gemäss der vorliegenden. Erfindung wurde gefunden, dass binäre. Legierungen aus Wolfram, die etwa 1 bis 2 Gew.-% Thoriumdioxid-Partikelchen enthalten, in einer bestimmten, im folgenden genau zu beschreibenden Weise hergestellt werden können, um ein Dispersionslegierungsprodukt zu schaffen, das nach mechanischer Bearbeitung zu eine kleinere Grosse aufweisenden und besser gleichachsig ausgerichteten Wolframkristallen rekristallisiert, als diese durch Pulvermetallurgieherstellung erhalten werden können. Insbesondere wurde gefunden, dass nach Inkorporation der oben angegebenen Thoriumdioxidwerte in einem pulverisierten Pressling aus Wolframkristallen unter Verwendung einer Flüssigkeitsdiffusionstechnik eine engere Grössenverteilung d'er Thoriumdioxidpartikelchen erhalten werden kann, als sie bei Herstellung des Presslings erhalten wird, wenn von einer trocknen Mischung der Legierungsbestandteile ausgegangen wird. Wenn ein derartiges Dispersionsprodukt, das Thoriumdioxidpartikelchen mit einem' Durchmesser von weniger als etwa 4 ,um (4 Mikron) enthält, in üblicher Weise weiter bearbeitet wird, um ein stab-, faden- oder drahtförmiges Produkt zu erhalten, bleibt die räumliche Verteilung der ThO^-Partikelchen gleichförmiger als im Falle herkömmlich hergestellter Materialien. Wie beispielsweise aus Fig.l ersichtlich ist, sind die meisten der grossen ThO2-Partikelchen in einem Stab mit 2,36 mm (93 mils) Durchmesser aus Wolfram mit 2 Gew.-/i ThO0 , der durch konventionelle Verfahren hergestellt
0 9 8 12/0875
ist, stabähnliche Segmente, die entlang der Stabachse aneinander gereiht sind. Die Anzahl dieser Art von Segmentpartikelchen, die in dem neuen Material zu sehen ist, das etwa den gleichen ThOp-Gehalt aufweist, ist merklich kleiner auf Grund der verbesserten ThOp-Verteilung bei der einleitenden Rohblock-Bearbeitungsstufe. Der endgültige Wolframdraht, der gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, besteht aus einer durch Dispersion verstärkten Legierung, die eine relativ kleine und stabile rekristallisierte Wolframkorngrösse mit einer gleichförmigeren
räumlichen Verteilung von ThOp aufweist, die dem Fehlen der
extrem grossen ThOp-Partikelchen in dem vorangegangenen Rohblock zuzuschreiben ist. Es ist ferner auch möglich, die Thoriumdioxid-Partikelchen~in einem Wolframpressling so zu verteilen, dass ein gleichförmiger Gradient der Thoriumdioxid-Konzentration existiert, wobei eine maximale Konzentration an dem äusseren Oberflächenabschnitt des Presslings angeordnet ist und diese Konzentration
mit zunehmendem Abstand zum Innenteil des Presslings kontinuierlich abnimmt. Durch Verändern der Thoriumdioxid-Konzentration in dieser Weise kann ferner erwartet werden, dass ein Thoriumdioxid-Konzentrationsgradient in dem endgültigen Drahtfaden in der Weise erzeugt werden kann, dass die maximale Konzentration von Thoriumdioxid an dem äusseren Oberflächenteil des Glühfadens angeordnet ist und diese Konzentration mit wachsendem Abstand zur mittleren Längsachse des Glühfadens kontinuierlich abnimmt.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der fotographischen Aufnahmen verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 sind Fotographien mit 2000-facher Vergrößerung und zeigen
die ThOp-Verteilung für Stäbe mit einem Durchmesser von
2,36 mm (93 mil), die aus einer binären Legierung gemäss
der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, im Vergleich zu einer üblichen W-Legierung mit 2 Gew.-/? ThOp.
2/0875
Fig. 2 sind Fotographien ebenfalls mit einer 2000-fachen Vergrösserung und zeigen die ThOp-Verteilung in einem gesinterten Preßkörper, der gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, im Vergleich zu der ThOp-Verteilung für einen entsprechenden gesinterten Preßkörper, der durch konventionelle Pulvermetallurgie hergestellt ist.
Fig. 3 zeigt Fotographien von rekristallisierten Wolfram-Kornstrukturen für konventionelles Wolframmaterial mit 1 Gew.-i ThOp im Vergleich zur erfindungsgemässen Wolfram-Legierung mit 1,7 Gew.-%
Das Flüssigkeitsdiffusionsverfahren, das gemäss der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, beinhaltet hauptsächlich, dass ein poröser Preßkörper aus Wolfram-Partikelchen in einem inerten flüssigen Lösungsmittel für eine lösliche Thoriumverbindung getränkt wird, bis die poröse Struktur des Preßkörpers mit dem Lösungsmittel im wesentlichen gefüllt ist, und anschliessend der mit Lösungsmittel.gefüllte Preßkörper in eine flüssige Lösung der Thoriumverbindung für einen ausreichenden Zeitraum eingetaucht wird, damit eine Flüssigkeitsdiffusion der gelösten Thoriumverbindung in wenigstens einen Teil des in den Poren des Preßkörpers enthaltenen Lösungsmittels erfolgen kann. Der Preßkörper wird dann aus der Lösung herausgenommen, nachdem ein vorbestimmtes Ausmaß der Flüssigkeitsdiffusion aufgetreten ist, und das gesamte Lösungsmittel wird entfernt, um im grossen und ganzen eine Thoriumdioxid-Konzentration zwischen etwa 1 bis 2 Gew.-% in den Poren der gebildeten Zusammensetzung beizubehalten. Mit "inertes flüssiges Lösungsmittel" ist ein Lösungsmittel für die Thoriumverbindung gemeint, das durch Trocknen oder Erhitzen des mit Flüssigkeit gefüllten Presskörpers beseitigt werden kann, ohne eiren Rest in der Porenstruktur zurückzulassen oder irgend eine signifikante chemische Reaktion mit dem Wolframmaterial zu durchlaufen. Bei anderen Ausführungsbeispielen des oben
0 9 8 1 2/0875
beschriebenen Flüssigkeitsdiffusionsverfahrens kann ein Konzentrationsgradient der Thoriumverbindung in den Poren der Zusammensetzung erzeugt werden, so dass eine leichte aber gleichförmige Abnahme in der entstehenden Thoriumdioxid-Konzentration in Richtung zur Mitte erzeugt werden kann.
Es wird nun ein spezielles Beispiel angegeben, um die Herstellung eines verbesserten Wolframfadens gemäss der vorliegenden Erfindung darzustellen. Es wurde ein gepresster Körper, der etwa 3,0 kg wiegt und einen rechtwinkligen Querschnitt von 17 mm χ 22 mm mit einer Dichte von 10,9 g/cm aufweist, aus Wolframpulver mit einer mittleren Teilchengrösse von 2,5 /Um (2,5 Mikron) durcii konventionelle Techniken hergestellt. Der Pressling wurde langsam in destilliertem Wasser getränkt, bis die miteinander verbundene Porenstruktur des Presslings gesättigt war, und anschliessend wurde der mit Flüssigkeit gefüllte Rohblock in eine wässrige Th (NO.,) ^-Lösung mit einer Konzentration von 520 g ThO2 pro Liter Lösung getaucht. Der Flüssigkeitsdiffusionsprozess wurde nach etwa 30 Stunden unterbrochen, indem der Pressling aus der Thoriumnitratlösung herausgenommen wurde. Der Pressling wurde als nächstes langsam in einem Vakuumofen bei ebwa 5^ C (130 F) getrocknet, der den grössten Teil des Lösungsmittels aus den Poren des Presslings entfernte, während ein leichter Konzentrationsgradient des Thoriumzusatzes in den Poren bei einer etwaigen ThO„-Konzentration von 1,9 Gew.-% zurück blieb. Der den Thoriumzusatz enthaltende Pressling wurde dann einer konventionellen Vorsinterung bei etwa 1200 C in Wasserstoff für 2 Stunden ausgesetzt, die das Thoriumnitrat in den Poren in Thoriumoxid umwandelte.
Der vorgesinterte Pressling gemäss dem vorliegenden Beispiel wurde dann in konventioneller Weise gesintert, indem ein elektrischer Strom durch das Teil hindurchgeschickt wurde, um dessen Temperatur bis nahe auf den Schmelzpunkt zu erhöhen. Die Sinterbehandlung wurde dadurch ausgeführt, dass der vorgesinterte Pressling vertikal zwischen Elektroden aufgehängt und ein
409812/0875
elektrischer Strom in Stufen hindurchgeschickt wurde, um für einen Austritt von irgend_weichen verdampfbaren Verunreinigungen in dem Pressling zu sorgen.
Aus dem gesinterten Pressling wurden Versuchsproben erhalten, die einen rechtwinkligen Querschnitt hatten, um die Thoriumoxid-Konzentration sowie die Verteilung und den Grössenbereich der Thoriumoxidpartikelchen zu messen. Die Versuchsproben wurden durch bekannte Autoradiographie- und Extraktions-Nachbildungstechniken untersucht. Bei einer Querschnittsprobe betrug die Thoriumoxidkonzentration, die durch übliche Röntgenstrahlenverfahren gemessen wurde, etwa 2,1 Gew.-% Thoriumoxid an der Ecke des Presslings, wobei die Konzentration auf etwa 1,9 Gew.-% Thoriumoxid an der mittleren Längsachse des Presslings abnahm. Es wurde auch gefunden, dass der Charakter der Teilchengrösse des Thoriumdioxids in dem erfindungsgemässen Pressling, wie sie durch Untersuchung von Extraktionsnachbildungen im Elektronenmikroskop beobachtet wurde, in signifikanter Weise unterschiedlich war gegenüber derjenigen, die durch konventionelle Pulvermetallurgie erhalten wird, wie sie in Pig. 2 gezeigt ist. Erstens war der Grössenbereich der Thoriumoxidpartikelchen in dem erfindungsgemässen Material wesentlich kleiner als derjenige im konventionellen Material der gleichen Massenzusammensetzung. Zweitens wurde keine wesentliche Agglomeration oder Segregation der Thoriumoxidpartikelchen in dem erfindungsgemässen Material gefunden, und die Grosse der grösseren Thoriumoxidpartikelchen in dem erfindungsgemässen Material war wesentlich kleiner als diejenige, die in dem konventionellen Material gefunden wurde. Es wurden k« ' - Thoriumoxid-Partikelchen mit einer Teilchengrösse von mehr als etwa 4 ,um (4 Mikron) Durchmesser in der untersuchten Probe beobachtet, wogegen es nicht unüblich war, in den bekannten Wolframmaterialien, die 2 Gew.-$£ ThO2 enthalten, ThOp-Partikelchen von mehr als 7 /Um (7 Mikron) zu sehen.
40981 2/0875
Nach dem Sinterschritt wurde der Pressling gewalzt, gehämmert
und zu einem Draht von etwa 457 /um (18 mils) gezogen, was gemäss konventionellen Bearbeitungstechniken für Wolfram geschah. Der endgültige Wolframdraht wurde ferner einer Rekristallisation unterworfen, indem ein elektrischer Strom durch den Draht in einer Wasserstoffatmosphäre hindurchgeschickt wurde. Genauer gesagt, wurde der Draht für etwa 6 Minuten etwa 80 % seiner Schmelzleistung ausgesetzt, wodurch eine kleinere und gleichförmigere Wolfram-Korngrösse erzeugt wurde, als diese in konventioneller Weise für entweder 1 oder 2 Gew.-% ThOp aufweisende Legierungen erhalten wird. Die gleichförmigere rekristallisierte Kornstruktur ist eine Folge einer kleineren Anzahl von ThOp-Partikelchensegmenten, die parallel zur Drahtachse des neuen Materials ausgerichtet sind.
Es wurde ein weiterer Vergleich der Rekristallisationsstruktur zwischen Wolframfäden, die gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellt waren, und den gleichen Durchmesser aufweisenden Fäden angestellt, die in konventioneller Weise hergestellt waren, aber nur 1 Gew.-% Thoriumoxid enthielten. Wenn ein konventionelles
Produkt mit einem Durchmesser von 178 ,um (7 mil) rekristallisiert wurde, indem es für 5 Minuten auf 2650 0C erhitzt wurde, wurde eine Rekristallisationsstruktur erhalten, die sich durch einige grosse langgestreckte Körner auszeichnet. Als Unterschied dazu fehlte bei dem Rekristallisationsgefüge eines Drahtproduktes mit dem gleichen Durchmesser^ das aber gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellt war und etwa 1,7 Gew.-% Thoriumoxid enthielt, nach einer Erhitzung für 6 Stunden bei 265O0C die grosse Korngrösse und Ungleichförmigkeit in der Kornstruktur des konventionellen Produktes. Die zu vergleichenden Kornstrukturen sind in Fig. 3 gezeigt. Die gleichen Unterschiede wurdenbei der Drahtgrösse von 56 /Um (2,2 mil) sogar noch betont, was die gleichförmigere Grosse und Form der rekristallisierten Wolframkörner bestätigt, die gemäss der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Es hat sich auch gezeigt, dass ein rekristallisierter Wolframfaden mit der verbesserten Kornstruktur eine höhere Duktilität
409812/087S
aufweist, als sie durch konventionelle Herstellung erhalten werden kann. Die bevorzugte Gesamtkonzentration von Thoriumoxid in einem Wolframpressling, um diese erwünschten Ergebnisse zu erzeugen, liegt zwischen 1,3 und 1,9 Gew.-%.
Als noch deutlicheren Hinweis auf die Beziehung zwischen der Streckgrenze und der Zugfestigkeit für erfindungsgemässe Legierungsmaterialien werden gewisse weitere physikalische Versuche angegeben. Genauer gesagt wurden tatsächliche Messungen der Streckgrenze, Zugfestigkeit und prozentualen Dehnung bei Proben mit einem Durchmesser von 457 /Um (18 mil) aus zwei unterschiedlichen Rohblöcken des Typs eines Legierungsproduktes aus mit Thoriumoxid versehenem Wolfram gemacht, der in dem vorstehenden speziellen Beispiel beschrieben wurde. Die gleichen physikalischen Messungen wurden für Proben mit einem Durchmesser von 457 /Um (18 mil) durchgeführt, die aus Legierungsprodukten von mit Thoriumoxid versehenem Wolfram erhalten wurden, die 1 und 2 Gew.-% Thoriumoxid enthielten, aber durch konventionelle Pulvermetallurgie hergestellt waren. Alle Versuchsproben wurden einer lOminütigen Vergütung in Vakuum bei 2400 C vor den phjsikalischen Versuchen ausgesetzt, die bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 2500 C durchgeführt wurden. Die Belastungsänderung während dieser physikalischen Versuche betrug 1,27 mm (0,05 Zoll) pro 2,5 cm pro Minute. Ein Vergleich der Versuchsergebnisse für die verschiedenen Proben ist in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.
40981 2/0875
Te mn 2
Streckgrenze in kg/cm (psi)
1 % erfindungsgem. TABELLE I 1 % erfindungsgem. 2 Dehnung % 1 % 2 in % I K>
CaJ
J» W illLJ ·
0
ThO2 Legierung Th.0.2 Legierung . .ThO 2 ThO erfindungsgem. O J>
C (1,7 % 2
Zugfestigkeit in kg/cm (psi)
8.140 (1,7 % Legierung I ΓΟ
RT 2 % ThO2) (116.170) . . .ThO2) .... (1,7 %
ThO2 12.700 ThO2) CO
2 % (180.620) O
1.700 3.280 . ThQ2 4.250 5.510 oh π d
500 (24.180) (46.700) 12.100 (60.530) (78.410) 24, U
3.430 (171.160) 5.470 28,8
4.750 1.530 (48.730) 3.090 ( 77.830) d O7 η
•Τ 1000 (67,550) (21.700) 2.680 (44.060) 3.812 5 23, 27,9
Ο
to
(38.150)
2.810
7.020 ( 54.450)
3.833
oh P.
CS 4.710 (39-930) (99.780) ( 54.750) 24,b
O Λ Il
(67.050) 1.150 1.940 1.850 2.220 A f~\ ο Ii 3 21,4
co 1500 (16.420) (27.665) 4.985 (26.400) ( 31.720) 19, 0 24,
«Π 2.010 (70.890) 2.274
2.770 (28.600) ( 32.490) 3
(39.400) 844
(12.020)
1.170 1.020
(14.380)
19, 2 10, 22 ,Q
2000 (16.740) 3.085
1.080
(15.310)
(43.920) 1.154
( 16.490)
34
1.510
(21.490)
485 488 531 555 Q 2 6. • * 10,9
2500 ( 6.920) ( 6.940) ( 7.550) ( 7.930} ~ J
404 (23.'42O) 421
520 " ( 5.750) ( 6.870) 11,0
( 7.390)
779
(11.290)
Aus der Tabelle I ist zu entnehmen, dass die Streckengrenze für das mit Thoriumoxid versehene Wolframlegierungsprodukt mit einer zunehmenden Höhe der Thoriumoxidkonzentration zunimmt. Die vorstehend angegebenen Duktilitätsmessungen für die auf konventionelle Weise hergestellten Legierungen mit 1 und 2 Gew.-% Thoriumoxid geben auch allgemein an, dass die Duktilität mit zunehmenden Thoriumoxidwerten vermindert wird. Im Gegensatz zu dieser letztgenannten Erkenntnis sind jedoch die Streck- und Zugfestigkeiten für die 1,7 Gew.-% Thoriumoxid aufweisende Legierung gemäss der vorliegenden Erfindung wesentlich höher als für die 1 Gew.-# Thoriumoxid aufweisende Legierung, die in konventioneller Weise hergestellt ist, während die Duktilität, die durch die prozentuale Dehnung gemessen wird, die gleiche ist wie für das 1 % Thoriumoxid aufweisende Material. Diese signifikante Erhöhung der Duktilität konnte für das neue 1,7 Gew.-% ThCU aufweisende Wolframmaterial nicht erwartet werden.
Im Rahmen der hier gegebenen technischen Lehren können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, um die erfindungsgemässen Produkte zu erhalten. Beispielsweise können verschiedene Modifikationen bei dem Plüssigkeitsdiffusionsverfahren mit vergleichbaren Ergebnissen durchgeführt werden. In ähnlicher Weise können gegenüber den vorstehend beschriebenen unterschiedliche Bearbeitungsschritte bei der Herstellung der fertigen Wolframfäden aus dem getränkten Pressling angewendet werden.
409812/0876

Claims (5)

  1. Ansprüche
    dass es etwa 1 bis 2 Gew.-% Thoriumoxid-Partikelchen enthält, wobei das Legierungsprodukt nach mechanischer Bearbeitung und Erhitzung auf eine erhöhte Temperatur eine ThOp-Verteilung mit einem kleineren Teilchengrössenbereich und eine gleichförmigere räumliche Verteilung der ThOp-Partikelchen aufweist, als diese durch konventionelle Pulvermetallurgieherstellung erzielbar sind.
  2. 2. Dispersionslegierungsprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,
    dass die Thoriumoxid-Partikelchen in einem leichten, aber gleichförmigen Konzentrationsgradienten verteilt sind, wobei sich eine maximale Konzentration an der äusseren Oberfläche des Produktes befindet und die Thoriumoxidkonzentration mit zunehmendem Abstand zur Mitte des Produktes kontinuierlich abnimmt.
  3. 3. Dispersionslegierungsprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,
    dass die Thoriumoxidkonzentration in dem Bereich von 1,3 bis 1,9 Gew.-% liegt.
  4. 4. Dispersionslegierungsprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass diese nach der Rekristallisation eine verbesserte Duktilität aufweist.
  5. 5. Verwendung des Legierungsproduktes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 als Glühfaden für elektrische Lampen.
    409812/0876
    Verwendung des Legierungsproduktes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 als ein weiterer Glühfaden für elektrische Lampen, der eine verkleinerte Anzahl von ausgeschiedenen Thoriumoxid-Teilchen in der Form von stabähnlichen Einschlüssen aufweist, die mit der mittleren Längsachse des Glühfadens ausgerichtet sind.
    409812/087$
    "ZV-Lee rs e i te
DE732343278A 1972-09-01 1973-08-28 Poröser dispersionsgehärteter Wolframsinterkörper Expired DE2343278C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00285939A US3853491A (en) 1972-09-01 1972-09-01 Tungsten filament having uniform concentration gradient of thoria particles

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2343278A1 true DE2343278A1 (de) 1974-03-21
DE2343278B2 DE2343278B2 (de) 1978-07-20
DE2343278C3 DE2343278C3 (de) 1979-03-08

Family

ID=23096340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE732343278A Expired DE2343278C3 (de) 1972-09-01 1973-08-28 Poröser dispersionsgehärteter Wolframsinterkörper

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3853491A (de)
JP (1) JPS559941B2 (de)
BE (1) BE804110A (de)
BR (1) BR7306820D0 (de)
DE (1) DE2343278C3 (de)
FR (1) FR2197994B1 (de)
GB (1) GB1451234A (de)
NL (1) NL7312096A (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4016446A (en) * 1975-01-31 1977-04-05 Westinghouse Electric Corporation Refractory-oxide-based incandescible radiators and method of making
US4086087A (en) * 1976-12-27 1978-04-25 Lisa Marie Morris Process for the preparation of powdered metal parts
DE3309069C1 (de) * 1983-03-14 1984-06-20 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Elektrode,insbesondere fuer WIG-Schweissverfahren
US5590386A (en) * 1995-07-26 1996-12-31 Osram Sylvania Inc. Method of making an alloy of tungsten and lanthana
JP5086503B2 (ja) * 2001-02-02 2012-11-28 株式会社東芝 トリウムタングステン線の製造方法
JP3640947B2 (ja) * 2002-10-07 2005-04-20 株式会社東芝 イオン源、イオン注入装置、半導体装置の製造方法
JPWO2005073418A1 (ja) * 2004-01-30 2007-09-13 日本タングステン株式会社 タングステン系焼結体およびその製造方法
US7648933B2 (en) 2006-01-13 2010-01-19 Dynamic Abrasives Llc Composition comprising spinel crystals, glass, and calcium iron silicate
JP5414828B2 (ja) * 2012-04-12 2014-02-12 株式会社東芝 トリウムタングステン合金、トリウムタングステン線、トリウムタングステン線コイル、ならびに電子管用陰極構体

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1082933A (en) * 1912-06-19 1913-12-30 Gen Electric Tungsten and method of making the same for use as filaments of incandescent electric lamps and for other purposes.
US2798808A (en) * 1953-02-02 1957-07-09 Westinghouse Electric Corp Method of introducing zirconia into tungsten powder preliminary to forming electrodes
US2846339A (en) * 1953-10-21 1958-08-05 Honeywell Regulator Co Method of forming an electron emitting body
US3278281A (en) * 1957-09-13 1966-10-11 Westinghouse Electric Corp Thoriated tungsten filament or wire and method of making same
US3105290A (en) * 1958-12-18 1963-10-01 Westinghouse Electric Corp Cathode for electron discharge device
AT261237B (de) * 1963-11-20 1968-04-10 Egyesuelt Izzolampa Verfahren zur Herstellung von zumindest einen Zusatz enthaltenden, auf pulvermetallurgischem Wege erhaltenen Metallkörpern
US3475159A (en) * 1967-01-16 1969-10-28 Dow Chemical Co Method for preparing tungsten powders doped with refractory metal oxides

Also Published As

Publication number Publication date
GB1451234A (en) 1976-09-29
FR2197994A1 (de) 1974-03-29
JPS4987167A (de) 1974-08-21
DE2343278B2 (de) 1978-07-20
BR7306820D0 (pt) 1974-06-27
NL7312096A (de) 1974-03-05
JPS559941B2 (de) 1980-03-13
FR2197994B1 (de) 1976-05-07
BE804110A (fr) 1973-12-17
US3853491A (en) 1974-12-10
DE2343278C3 (de) 1979-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2232884A1 (de) Verfahren zum herstellen von pulver aus verbundteilchen
DE2141860A1 (de) Dispersionsverfestigte Zircomumer Zeugnisse und Verfahren zu ihrer Her stellung
DE2343278A1 (de) Wolframfaden
DE3518855C2 (de) Abschmelzelektrode zur Herstellung von Niob-Titan Legierungen
DE3700659A1 (de) Feinkoerniger versproedungsfester tantaldraht
DE69601767T2 (de) Legierung bestehend aus Wolfram-Lanthana in der Form eines Drahtes für vibrationsbeständigen Glühlampenfaden
DE69405971T2 (de) Aluminiumfolie zur Verwendung als Elektrode für einen Elektrolytkondensator und Verfahren zum Ätzen
DE2102980C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines dispersionsgehärteten Legierungspulvers
DE1533320A1 (de) Verfahren zur Herstellung poroeser Metallstrukturen
DE69307236T2 (de) Verfahren zur Herstellung von einem leitenden Werkstoff auf Basis von Kupferlegierung
DE2427265A1 (de) Uranlegierung
DE1483356A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Wolfram-Rhenium-Legierung
EP0302255A1 (de) Verwendung einer Kupferlegierung als Werkstoff für Stranggiesskokillen
DE1452223C (de) Verfahren zur Herstellung gut zerspan baren Halbzeugs aus bleihaltigen Kupfer Beryllium Legierungen
DE2825424C2 (de) Siliciumhaltiges Tantalpulver, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE1235865B (de) Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von festen kristallinen Koerpern durch Druckeinwirkung
DE2314274C3 (de) Poröser, dispersionsgehärteter Wolframsinterkörper
DE1452223B2 (de) Verfahren zur herstellung gut zerspanbaren halbzeugs aus blei haltigen kupfer beryllium legierungen
DE1671125C3 (de) Verfahren zur Herstellung von gesinterten Körpern aus Pulvern nicht nuklearen, feuerfesten Metalls oder feuerfester Karbide oder Nitride eines nicht nuklearen Metalls
DE461960C (de) Herstellung von Einkristallkoerpern aus schwer schmelzbaren Metallen
DE825599C (de) Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbestaendigkeit von Kupferlegierungen
DE2314274A1 (de) Gegenstaende aus wolframlegierung
DE2248129C3 (de) Dispersionsverfestigter Sinterkörper sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE343945C (de) Verfahren zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften magnetischer Massen, insbesondere von Eisen
AT159861B (de) Aluminium in Blech-, Draht- oder Rohrform und Verfahren zu seiner Herstellung.

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8340 Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent