DE2540912C3 - Metallmembran - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Platzmembran oder Berstscheibe zum Abschluß von unter Druck stehenden Behältern, Gefäßen, Leitungen, Pumpen od. dgl. aus einem Verbundwerkstoff mit einem Trägermaterial aus einem hochfesten, metallischen Werkstoff oder Stahl und einer Auflage aus korrosionsbeständigem Werkstoff.

Derartige gasundurchlässige Platzmembranen oder Berstscheiben wurden auch bisher bereits aus Verbundmetallen durch Walzplattieren, Galvanisieren, Metallspritzen auf Trägern anderer Metalle hergestellt. Derartige Membranen müssen einerseits elastisch sein, jedoch andererseits bei einem bestimmten Druck bersten. Mit den üblicherweise angewandten Plattierungsmethoden und Werkstoffen sind diese grundsätzlichen Forderungen, jedenfalls bei hohen Berstdrücken und wenn gleichzeitig hohe Korrosionsbeständigkeit gefordert ist, kaum zu erfüllen.

Umkehrberstscheiben zum Schutz von Apparaten und Behältern gegen Überdruck sind z. B. bekannt aus der DE-PS I 926 706. Die bekannten Berstscheiben sind am Umfang mit ihrem Tragring verschweißt. Bei Belastung reißt die Scheibe durch Aufbrechen der Schweißnaht an ihrem ganzen Umfang ab (Spalte 4, Zeile 55).

Aus der US-PS 3 780793 ist eine gekühlte Berstscheibe für Hochtemperaturzwecke als druckabhängige Vorrichtung bekannt. Die Scheibe trägt auf ihrer Innenseite eine Kunststoffbeschichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Platzmembran > oder Berstscheibe für unter Druck stehende Behältnisse od. dgl. zu schaffen mit metallurgischem Verbund eines metallischen Grundwerkstoffes mit bestimmter metallischer Auflage in für das Sprengplat tierverfahren geeignetem Dickenverhäitnis. Die Platzmembran oder Berstscheibe soll einerseits eine bestimmte Elastizität und andererseits eine definierte Trennfähigkeit aufweisen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichnen des einzigen Patentanspruchs aufgeführten Merk-■ 5 male.

ASTM bedeutet hierin eine in den USA gültige Norm für die Korngröße.

Die Metallmembran gemäß der Erfindung weist den Vorteil auf, daß sie korrosionsbeständig und ela- -'« stisch ist, jedoch eine definierte Trennfähigkeit aufweist. Sie ist daher besonders geeignet zur Anwendung in unter Druck stehenden Behältern, Gefäßen, Leitungen, Pumpen. Insbesondere haben sich Platzmembranen oder Berstscheiben aus Tantal, Titan und y> Zirkonium bewährt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

Der Auflagewerkstoff 1 (Tantal, Titan, Zirkonium, «ι Nickel, Platin oder deren Basis-Legierungen) wurde mit einer Stärke von 0,3 bis 2 mm, vorwiegend mit einer Stärke von 1 mm, auf das 3 bis 5 mm starke Trägermaterial 2 (hochwarmfester metallischer Werkstoff oder Stahl) explosiv aufgeschweißt. Die r> Abmessungen des hergestellten Verbundwerkstoffes betrugen im allgemeinen 50 bis 200 bzw. 200 X 300 mm. Die Schweißverbindung wies in keinem Falle intermediäre, spröde Phasen auf; dies wurde durch mikroskopische Gefügeaufnahmen nachgewiesen. in Durch Ultraschallprüfung wurde die Schweißung auf einwandfreie Bindung untersucht. Der durch Explosionsplattieren hergestellte Verbundwerkstoff wurde anschließend kreuzgewalzt, wobei sich die Stichabnahme nach der jeweiligen Zusammensetzung des Vi Verbundes richtete. Es wurden im aligemeinen Walzgrade von 70 bis 90%, ohne Zwischenglühung, erreicht. Die Zwischenglühung erfolgt im Vakuum bei K)"⁵ Torr, die Glühtemperaturen lagen zwischen 950 bis 1200° C, die Glühzeit betrug 30 bis 60 Minuten. ίο Entscheidend für die Höhe der Glühtemperatur und die Länge der Haltezeit ist der Verformungsgrad vor der Glühung und di·. Korngröße, die nach der Glühung eingestellt werden soll. Die Korngröße des Auflagewerkstoffes betrug nach der Abschlußglühung r, nach ASTM 7 bis 9. Die Dicke des Verbundwerkstoffes lag in einem Bereich von 100 bis 1000 μηι, die der Auflage 50 bis 150 μίτι.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   Platzmembran oder Berstscheibe zum Abschluß von unter Druck stehenden Behältern, Gefäßen, Leitungen, Pumpen od. dgl. aus einem Verbundwerkstoff mit einem Trägermaterial aus einem hochfesten, metallischen Werkstoff oder Stahl, und einer Auflage aus korrosionsbeständigem Werkstoff, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   a) Das Trägermaterial weist eine Dicke im Bereich von 100 bis 1000 μ, insbesondere 100 bis 300 μ auf;

   b) die Auflage besteht aus metallischem Werkstoff aus der Gruppe Tantal, Titan, Zirkonium, Molybdän, Nickel, Platin oder deren Basislegieningen, ist porenfrei und feinkörnig und hat eine Dicke von 50 bis 150 μ, insbesondere 100 μ;

   c) Träger und Auflage sind nach dem Verfahren des Sprengplattierens der Ausgangswerkstoffe und anschließendem Auswalzen zu einem Verbundwerkstoff untermehrfachem Zwischenglühen miteinander verbunden.