DE256122C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 256122 KLASSE 40«. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Mai 1912 ab.

Die Erfindung betrifft die Herstellung zusammenhängender Körper aus Wolfram oder einem anderen Metall der Chromgruppe und bezweckt die Verbesserung der Festigkeit und Weichheit dieser Körper. Das gemäß der Erfindung anzuwendende Verfahren kann bei den bereits geformten Metallkörpern oder bei deren Herstellung selbst ausgeführt werden. Es gibt bereits eine Reihe von Verfahren, um

ίο aus Wolfram oder anderen Metallen der Chromgruppe zusammenhängende Körper herzustellen, z. B. das Pasteverfahren und das Hilfsmetallverfahren. Die hierbei erhaltenen Wolframkörper sind genügend zusammenhängend, um gehandhabt zu werden, und besitzen einen gewissen Grad von Elastizität, jedoch vergleichsweise geringe Festigkeit; auch ist das Metall hart und brüchig. Gemäß der Erfindung werden sie in Gegenwart eines geeigneten Karbides auf hohe Temperatur er-, hitzt, und zwar kann dies entweder vor oder nach der Formung der Fäden oder anderen Körper geschehen oder sogar, während sich das Ausgangsmaterial noch in der Form einer Verbindung, z. B. eines Oxydes, befindet.

Wenn bereits geformte Wolframkörper behandelt werden sollen, werden sie in ein geeignetes, fein gepulvertes Karbid gepackt, z. B. in ein Karbid eines Alkalimetalle^, wie KaI-ziumkarbid, und dann auf die höchste Temperatur erhitzt, welche gerade noch unterhalb des Erweichungspunktes der Karbidpackung liegt. Diese Grenztemperatur sollte nicht überschritten werden, damit nicht die Packung sintert und fest wird, was die Entfernung der Fäden oder Körper aus der Packung schwierig oder unmöglich machen würde. Das Verfahren wird in der Weise ausgeführt, daß Fäden, Stäbe oder andere Körper, die behandelt werden sollen, in das gepulverte Karbid in einem passenden^Behälter, etwa in einem Eisenrohr, eingebettet werden. Hierauf wird das Eisenrohr geschlossen, um den Zutritt von Luft zu verhindern, und dann etwa durch eine Gasflamme auf eine Temperatur von 850 bis iooo^c C. erhitzt. Es empfiehlt sich, nur allmählich während etwa 4 bis 5 Stunden bis zu dieser Temperatur hinaufzugehen, sie dann während 10 bis 15 Stunden aufrechtzuerhalten und schließlich das Rohr mit seinem Inhalt langsam durch etwa 4 bis 5 Stunden abkühlen zu lassen. Nach dem Herausnehmen aus der Karbidpackung erweist sich das Metall als wesentlich fester und weicher.

Die vorteilhafte Einwirkung der Erhitzung in der Karbidpackung dürfte anscheinend der Beseitigung von Verunreinigungen aus dem metallischen Wolfram, Molybdän, Chrom usw. zuzuschreiben sein, durch welche die Metallkörper verschlechtert werden. Es ist die Ansieht gerechtfertigt, daß bei der Erhitzung geringe Mengen des Karbides zersetzt werden, etwa durch Reaktion mit geringen Mengen von Wasserdampf, Sauerstoff oder mit dem Wolfram, Molybdän oder Chrom selbst, und Zersetzungsprodukte liefern, welche die vorteilhafte Wirkung ausüben. Wenn diese Ansicht richtig ist, dann kann die Wirkung

in diesem Stadium vollendet sein oder auch der nachfolgenden Anwesenheit des Reaktionsproduktes in dem Metallkörper zuzuschreiben sein.

Die günstige Einwirkung des Karbides kann, gleichgültig, worauf sie beruht, auch während der Herstellung der Fäden erzielt werden. Das Kalziumkarbid kann dem Wolframpulver einverleibt und hieraus eine spritzfähige bzw. formbare Paste oder Mischung hergestellt wer-. den. So kann z. B. feinverteiltes Wolfram, welches 5 Prozent feinverteiltes Kalziumkarbid enthält, in eine Lösung von Nitrozellulose in Amylazetat in geeignetem Mengenverhältnisse eingetragen werden, so daß eine plastische Masse gebildet wird. Aus dieser werden in üblicher· Weise Fäden gespritzt, welche getrocknet, karbonisiert und dann in der üblichen Weise etwa in einem Gemisch von 70 Prozent Stickstoff und 30 Prozent Wasserstoff geglüht werden. Dieser Glühprozeß entfernt hier nicht nur wie sonst den Kohlenstoff, sondern veranlaßt auch, daß das Kalziumkarbid seinen günstigen Einfluß ausübt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird Kalziumkarbid in einer Menge von ι bis 2 Prozent zu trockenem Wolframpulver zugesetzt. Das Gemenge wird dann in Stahl- oder anderen geeigneten Formen durch hohen Druck zu Stäben o. dgl. gepreßt. Die Stäbe werden in ein Eisen schiffchen gesetzt und gepulvertes Karbid darüber geschichtet; hierauf werden die Schiffchen in ein durch Gasflammen erhitztes Eisenrohr geschoben, in welchem. die Stäbe unter Hindurchleitung von Wasserstoff erhitzt werden. Die Erhitzung wird bis auf 1100 bis 1300 ° C. getrieben und durch etwa 2 Stunden fortgeführt. Während dieser Behandlung schrumpfen die Stäbe und werden fester. Sie werden schließlich in größeren, mit Wasserstoff gefüllten Gefäßen durch hindurchgeleiteten elektrischen Strom bis nahe zum Schmelzpunkt erhitzt. Dies wird durch etwa 10 Minuten

fortgesetzt, und man erhält hierbei einen dichten, harten Wolframstab. Dieser Stab wird dann in bekannter Weise in einem Hämmerwerk gehämmert, wobei er anfänglich auf ungefähr 1300° erhitzt wird. Diese Erhitzung kann zweckmäßig in einem aus einem Porzellanrohr gebildeten elektrischen Ofen erfolgen, wobei gleichzeitig Wasserstoff durch den Ofen geleitet wird, um das Wolframmetall vor Oxydation zu schützen. Wenn der Stab die angegebene Temperatur erreicht hat, wird er im erhitzten Zustande schnell durch das Hämmerwerk geführt. Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt, bis der Durchmesser genügend verringert worden ist, um die weitere Verringerung durch Ziehen bewirken zu können.

Die vorteilhafte Einwirkung des Karbides kann auch erzielt werden, indem man das Wolframoxyd in Gegenwart von Kalziumkarbid, dessen Menge etwa zwischen o,i und 5 Prozent schwanken kann, auf hohe Temperatur — etwa 1200 bis 1500 ⁰C. — erhitzt.

Es sei bemerkt, daß die Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen auch bei anderen Metallen der Chromgruppe vorteilhaft angewendet werden kann, und daß an Stelle des Kalziumkarbides auch andere wasserzersetzliche Karbide benutzt werden können.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften zusammenhängender Körper aus Wolfram oder einem anderen Metall der Chromgruppe, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper oder ihre Roh- bzw. Ausgangsmasse in Gegenwart von Kalziumkarbid oder einem anderen wasserzersetzlichen Karbid, und zwar in einer aus dem Karbid gebildeten Packung oder unter Zusatz einer geringen Menge des Karbides zu der Roh- bzw. Ausgangsmasse, bis ungefähr zum Erweichungspunkt des Karbides erhitzt werden.