DE2628578B2 - Verfahren zur Herstellung gegossener hochschmelzbarer anorganischer Stoffe - Google Patents
Verfahren zur Herstellung gegossener hochschmelzbarer anorganischer StoffeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Herstellung hochschmelzbarer anorganischer Stoffe,
und zwar auf Verfahren zur Herstellung gegossener hochschmelzbarer anorganischer Stoffe, darunter solcher
Verbindungen wie Karbide, Boride, Suizide, Nitride der Metalle der IV. — VI. Gruppen, feste Legierungen
und dotierte feste Legierungen. Diese Stoffe verfügen über große Härte, hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit
und finden im Werkzeugmaschinenbau, in der chemischen Industrie, in der Industrie feuerfester Stoffe, in der
Industrie der Schleifmittel und im Maschinenbau eine große Anwendung.
Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung gegossener hochschmelzbarer anorganischer Stoffe durch Erwärmen
eines Pulvers aus anorganischen Verbindungen in einem elektrischen Ofen oder im elektrischen Lichtbogen
unter atmosphärischem Druck bis zum Schmelzpunkt, der 2000 bis 4000° K erreicht (R. Kieffer, P.
Schwarzkopf »Hartlegierungen«, Metallurgizdat, M., 1957).
Ein Nachteil dieses Verfahrens ist die Unmöglichkeit, gegossene hochschmelzbare anorganische Stoffe, wie
Boride, Suizide oder Wolfram-, Chrom-, und Molybdancarbide zu erhalten, mit Eigenschaften, die den
industriellen Forderungen entsprechen, weil sie sich beim Schmelzpunkt teilweise zersetzen. Das führt zur
Bildung freien Metalls und Nichtmetalls, wodurch der
ίο
Schmelzpunkt und die Metallhärte reduziert werden, und es führt außerdem zur Bildung von Poren und
Lunkern.
Ein anderer Nachteil des Verfahrens ist das Erhalten von gegossenen Mustern nur kleiner Abmessungen, die
Notwendigkeit, Pulver einer hochschmelzbaren anorganischen Verbindung im voraus zu erhalten, Anwendung
komplizierter Anlagen, ihre geringe Leistung und großer Stromverbrauch.
In der Industrie erhält man harte Legierungen durch Sintern von Pulvern hochschmelzbarer anorganischer
Verbindungen mit einem Verbindungsmetall bei hohen Temperaturen und einem hohen Druck (R. Kieffer, P.
Schwarzkopf: »Hartlegierungen«, Metallurgizdat, M,
1957).
Mängel dieses Verfahrens sind Erhalt von sintergebrannten Probestücken nur kleiner Abmessungen,
Vorhandensein von Poren und von freiem Kohlenstoff in diesen Probestücken, wodurch ihre Festigkeit
herabgesetzt wird, Anwendung komplizierter Anlagen, ihre geringe Leistung und großer Stromverbrauch.
Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung der Ausgangspulver hochschmelzbarer anorganischer Stoffe
durch Entzündung eines geringen Bereichs an der Oberflächenschicht des Metall- und Nichtmetall-Gemisches,
d. h. die Erwärmung bis zu einer Temperatur, die zum Initieren des Verbrennungsprozesses in einer
dünnen Schicht der Ausgangskomponenten ausreichend ist, wobei die Ausdehnung der Verbrennungszone von
einer Schicht zu anderen dank Wärmeentwicklung während der Reaktion der Ausgangskomponenten und
der Wärmeübertragung erfolgt (US-PS 37 26 643). Die nach diesem Verfahren erhaltenen Pulver schwer
schmelzbarer anorganischer Verbindungen sind das Ausgangsmaterial für die Herstellung gegossener
Werkstoffe. Zu diesem Zweck kann man sie nach einem beliebigen bekannten Verfahren schmelzen. Auf diese
Weise verläuft die Reaktion in einer dünnen Schicht des Gemisches, die als Verbrennungszone bezeichnet wird
und in der die Temperatur 2000 bis 4000° K erreicht. Die Verbrennungszone verschiebt sich im Gemisch mit
einer Geschwindigkeit von 1 bis 15 cm/sek. Der Prozeß verläuft dabei in einem hermetisch abgeschlossenen
Gefäß im Medium eines inerten oder reagierenden Gases.
Das in der US-PS 37 26 643 beschriebenen Verfahren gestattet lediglich die Herstellung von Pulvern schwer
schmelzbarer Verbindungen. Gegossene schwer schmelzbare Verbindungen lassen sich nach diesem
Verfahren nicht herstellen.
Erfindungsgemäß erhält man gegossene hochschmelzende anorganische Stoffe, in der US-PS jedoch Pulver
hochschmelzender anorganischer Stoffe.
Erfindungsgemäß ist die Wärmetönung der Reaktion sehr groß (s. Tabelle 1), wodurch eine Temperatur in der
Verbrennungszone gewährleistet wird, welche die Schmelztemperatur der Endprodukte, d. h. der anorganischen
Verbindungen (M02, C, CrjC2...) und des
reduzierenden Metalloxids (AI2O3, MgO) erheblich übersteigt. Daher erhält man sie nach der Kristallisation
in gegossener Form. In Tabelle 1 sind die Verbrennungstemperaturen der Ausgangsgemische und die Schmelztemperaturen
der Endprodukte zusammengefaßt. Die wahre Verbrennungstemperatur des Ausgangsgemisches
für die Herstellung von WC liegt dabei unter der theoretischen, weshalb für seine Herstellung in gegossener
Form eine vorgängige Erwärmung um 3000C erforderlich war.
Gemäß der US-PS ist die Wärmetönung bei der Umsetzung der Metalle in den Nichtmetallen unzureichend
(Tabelle 2) und die Verbrennungstemperatur niedriger als die Schmelztemperatur des Ausgangsproduktes.
Daher wird dieses nach der Verbrennung in Pulverform erhalten. Tabelle 2 enthält die theoretischen
Verbrennungstemperaturen und die Schmelztemperaturen der Endprodukte.
Tabelle | 1 | Hochschmelzende Verbindung |
2 | Hochschmelzende Verbindung |
Verbrennungs- temperatur des Ausgangsgemisches |
Sp. der hoch schmelzenden Verbindungen |
3070 | Spezifisches Gewicht der hochschmelzenden Verbindungen |
Lfd. Nr. |
TiC | °K | 3100 | g/cm3 | ||||
Mo3C | TiB2 | 4800 | 2850 | - | 9,16 | |||
1 | MoB | ZrC | 4000 | 2820 | - | 8,3 | ||
2 | MoSi2 | ZrB2 | 3300 | 2320 | - | 6,0 | ||
3 | Cr3C2 | HfC | 4500 | 2170 | 2380 | 6,7 | ||
4 | CrB2 | TiSi, | 4200 | 2470 | 5,6 | |||
5 | ||||||||
Tabelle | Verbrennungstemperalur des Ausgangsgemisches theoretisch gefunden |
Sp. der hoch schmelzenden Verbindung 0K |
||||||
Lrd. Nr. |
3200 | 3200-3500 | ||||||
1 | 3190 | 3200 | ||||||
2 | 3400 | 3690 | ||||||
3 | 3300 | 3310 | ||||||
4 | 3900 | 4160 | ||||||
5 | 2500 | 2400 | ||||||
6 |
Ziel vorliegender Erfindung ist die Beseitigung der oben aufgezählten Nachteile.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, ein Verfahren zur Herstellung gegossener hochschmelzbarer
anorganischer Stoffe beliebiger Abmessungen und Formen auszuarbeiten, die den Forderungen der
Industrie nach chemischer Zusammensetzung, Härte und mechanischer Eigenschaften entsprechen.
Diese Aufgabe wird, wie in den Ansprüchen ersichtlich, gelöst.
Zur Verbesserung der mechanischen Charakteristiken fester Stoffe empfiehlt sich, ins Gemisch als
Legierungszusätze Mangan oder Magnesium in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% einzuführen.
Zur Vermeidung des Auskochens flüchtiger Komponenten des Gemisches und der Dissoziation des
Endprodukts ist es zweckmäßig, die Synthese unter einem Druck von 1000 bis 5000 atm durchzuführen.
Zur Beseitigung von Poren und Schwindungshohlräumen im Endprodukt wird empfohlen, die Synthese unter
stationärer Rotation mit einer zentrifugalen Beschleunigung von 100 bis 1500 g, wobei #die Beschleunigung des
freien Falls ist, und bei eintm Druck des gasförmigen Mediums von 1 bis 100 atm durchzuführen.
Zum Erhalt gegossener hochschmelzbarer anorganischer Stoffe, deren Synthesetemperatur unter dem
Schmelzpunkt des Stoffes liegt, ist es notwendig, das Gemisch vor der Entzündung bis zu einer Temperatur
zu erwärmen, die der Differenz zwischen dem Schmelzpunkt des Endprodukts und seiner Synthesetemperatur
unter normalen Bedingungen entspricht.
Das Verfahren zur Herstellung gegossener hochschmelzbarer anorganischer Stoffe wird wie foigi
durchgeführt:
In ein Reaktionsgut, das aus mindestens einem Oxid eines Metalls, wie Molybdän, Wolfram, Chrom, Titan,
Niob oder Vanadium und einem metallischen Reduk-
4(i tionsmittel, wie Aluminium oder Magnesium besteht,
wird ein Nichtmetall, z. B. Bor, Kohlenstoff, Silizium, Stickstoff oder Bor- oder Siliziumoxid eingeführt; die
Entzündung wird auf einem kleinen Oberflächenbereich des Gemisches unter einem Druck des gasförmigen
Mediums von 1 bis 5000 at durchgeführt. Zur Herstellung von Nitriden verwendet man Stickstoff als
gasförmiges Medium, in allen anderen Fällen verwendet man ein inertes Medium, z. B. Argon.
Der Druck in der Synthese verhindert das Auswerfen
r)(i und die Explosion des Reaktionsgutes. Außerdem führt
man zwecks Vermeidung der Verdampfung flüchtiger Komponenten der Dissoziation hochschmelzbarer anorganischer
Verbindungen die Synthese unter einem Druck von 1000 bis 5000 atm durch. Den Höchstwert
γ-, des Druckes wird durch die Festigkeit des Reaktors, in
dem die Reaktion vor sich geht beschränkt.
Die Reaktion basiert auf der Wärmeentwicklung bei der chemischen Reaktion der Komponenten des
Reaktionsgutes und verläuft unter Verbrennung. Die
W) Entflammung des Gemisches erfolgt durch eine
erwärmte Wolframspirale oder ein anderes bekanntes Verfahren lokal in der Oberflächenschicht. Die Verbrennung
läuft folgendermaßen ab:
Die Oberflächenschicht des Gemisches wird ent-
Die Oberflächenschicht des Gemisches wird ent-
br) flammt, sie reagiert mit einer großen Wärmeentwicklung,
ein Teil davon wird der kalten Grenzschicht übergeben, die sich ihrerseitj durchwärmt, sich entfiammi,
reagiert und einen Wärmelei! der nächsten
Nachbarschaft durch Wärmeleitung überträgt
Es bilden sich dabei das Endprodukt und die Schlacke - das Oxid des Reduktionsmetalls - die unter
Synthesetemperatur flüssig sind aid auf Grund
unterschiedlicher spezifischer Gewichte getrennt werden. Nach Beendigung der Reaklion erstarren sie als
klar abgetrennte Schichten und lassen sich leicht voneinander trennen.
Die Abmessungen und Formen der erhaltenen gegossenen hochschmelzbaren anorganischen Stoffe
werden durch die Abmessungen und Formen des Reaktors bestimmt, wobei die Letztgenannten beliebig
sein können.
Zum Erhalt vcn Hartlegierungen werden ins Reaktionsgut noch ein Verbindungsmetall in der angegebenen
Menge eingeführt, wobei eine Menge unter 5 Gew.-% nicht die erforderliche Plastizität harter Stoffe
sichert und die Einführung über 20Gew.-% die Legierungshärte wesentlich reduziert
Zur Beseitigung von Poren und Lunkern sowie auch zur Beschleunigung der Trennung des Endproduktes
von der Schlacke wird die Synthese unter stationärer Rotation mit Einwirkung zentrifugaler Beschleunigung
von 100 bis 1500 g (g Beschleunigung des freien Falls) durchgeführt.
Die zentrifugale Beschleunigung erreicht man mit Hilfe einer Zentrifuge. Die Zentrifuge stellt einen
dickwandigen Reaktor dar, in dem die Synthese vor sich geht und der sich um die eigene Achse dreht
Der Arbeitsbereich der Zentrifuge in bezug auf den Druck des gasförmigen Mediums beträgt 1 bb 100 at
und in bezug auf die Zentrifugale Beschleunigung 100 bis 1500 g:
Zum Erhalt gegossener hochschmelzbarer anorganischer Stoffe, deren Synthesetemperatur unter dem
Schmelzpunkt liegt, z.B. der Wolfram-, Zirkonium-, Hafnium-, Tantalkarbide, erwärmt man das Ausgangsgemisch
vor der Entflammung.
Die Erwärmungstemperatur des Ausgangsgemisches muß für das Schmelzen anorganischer hochschmelzbarer
Stoffe ausreichen. Üblicherweise wird die Erwärmungstemperatur für verschiedene Gemische auf
experimentellem Wege ausgewählt. Für die Mischungen, für welche die Temperatur der Synthese bekannt
ist, entspricht die Erwärmungstemperatur des Ausgangsgemisches der Differenz zwischen dem Schmelzpunkt
der hochschmelzbaren Verbindung und deren Synthesetemperatur unter normalen Bedingungen. Zum
Beispiel für Wolframkarbid wärmt man das Gemisch bis zu 300-350° C auf.
Das erfindungsgemäße Verfahren gibt die Möglichkeit, gegossene hochschmelzbare anorganische Stoffe
beliebiger Abmessungen und Formen zu erhalten, mit einer Qualität, die für die Industrie zufriedenstellend ist.
Der Erhalt eines gegossenen Stoffes durch das erwähnte Verfahren gibt die Möglichkeit, komplizierte Ausrüstungen,
die aus Pressen und öfen bestehen, sowie auch eine Reihe von Stadien, die in der Industrie beim
Sinter-Verfahren erforderlich sind, zu vermeiden:
1) das Stadium des Erhaltens von Metall aus seinem Oxid, des Nichtmetalls aus seinem Oxid,
2) das Synthesestadium einer hochschimelzbaren Ausgangsverbindung.
Um vorliegende Erfindung besser verstehen zu können, werden konkrete Beispiele der Durchführung
des Verfahrens angeführt.
Beispiel 1 Die Herstellung von gegossenem Mo2C
Ein Gemisch aus 288 g M0O3, J 2 g Kohlenstoff und
108 g Al wurde in einem Mischer innerhalb einer Stunde
vermischt Das Gemisch wurde in eine hochschmelzbare zylinderartige Form eingeschüttet und dort verdichtet;
die Form mit Gemisch wurde in einem Reaktor untergebracht Die Entflammung des Gemisches erfolgt
durch die erwähnte Wolframspirale unter einem Gasdruck im Reaktor von 1 atm. Die Verbrennung
wurde durch starkes Auswerfen des Gemisches begleitet
Nach Abschluß der Verbrennung wurde das Muster innerhalb von einer Stunde im Reaktor gehalten;
während dieser Zeit ging die Trennung des Endprodukts (Mo2C) von der Schlacke (Al2O3), die unter Synthesetemperatur
flüssig sind, zu Ende, danach folgte ihr Erstarren in der Art abgetrennter Schichten und
Abkühlung bis auf Raumtemperatur.
10
15
20
25
JO
Jj
50
55
b5 Charakteristik des Produkts
Das Syntheseprodukt stellt ein gegossenes Probestück zylindrischer Form dar, das in zwei Schichten
getrennt ist Die obere ist grau, brüchig (Al2O3); die
untere ist silbrig und fest (M02C). Die Ausbeute beträgt 20 Gew.-°/o von der berechneten; wegen Gemischauswerfens
aus der Form gibt es kleine Poren und Lunker.
Daten der Röntgenbeugungsanalyse
Das Endprodukt ist ein Gemisch aus M02C und Mo.
Daten der chemischen Analyse
Gehalt an gebundenem Kohlenstoff in Gew.-%: Berechnung auf M02C : 5,85; gefunden: 4,2.
Mikrohärte, [kp/mm2]. Nach Angaben der Fachliteratur:
1500 bis 1800; gefunden: 1790.
Dichte [g/cm3]. Nach Angaben der Fachliteratur: 9,2; gefunden:9,l.
Beispiel 2 Herstellung von gegossenem M02C
Ein Gemisch aus 288 g MoO3, 12 g Kohlenstoff und
108 g Al wurde in einem Mischer innerhalb einer Stunde vermischt. Das Gemisch wurde in eine hochschmelzende
zylinderartige Form gefüllt und dort verdichtet. Die Form mit dem Gemisch wurde in einem Reaktor
untergebracht. Das Gemisch wurde durch eine erwärmte Wolframspirale unter einem Argondruck von 100 atm
zum Entflammen gebracht.
Die Verbrennung verlief ohne Auswerfen des Gemisches. Nach Abschluß der Verbrennung wurde das
Probestück aus der Form herausgenommen.
Charakteristik des Produkts
Das Syntheseprodukt stellt ein gegossenes Probestück zylindrischer Form dar, das deutlich in zwei
Schichten getrennt ist Die obere ist grau, brüchig (Al2O3), die untere ist fest und silbrig (Mo2C). Die
Ausbeute an Mo2C beträgt 100 Gew.-% von der
berechneten. Poren und Lunker fehlen.
Daten der chemischen Analyse
Gehalt an gebundenem Kohlenstoff in Gew.-O/o. Berechnung auf Mo2C : 5,85; gefunden: 5,6.
Daten der Röntgenbeugungsanalyse
Das Endprodukt ist Mo2C.
Mikrohärte [kp/mm2]. Nach Angaben der Fachlitera-
tür: 1500 bis 1800; gefunden: 1790.
Dichte [g/cm3: Nach Angaben der Fachliteratur: 9,2; gefunden: 8,8.
Beispiel 3
Herstellung von gegossenem Mo2C
Herstellung von gegossenem Mo2C
Ein Gemisch aus 288 g MoO3, 12 g C und 108 g Al
wurde in einem Mischer innerhalb einer Stunde vermischt. Das Gemisch wurde in eine hochschmelzbare
zylinderartige Form gefüllt und dort verdichtet. Die Form mit dem Gemisch wurde in einem Reaktor
untergebracht. Das Gemisch wurde durch eine erwärmte Wolframspirale unter einem Argondruck im Reaktor
von 2000 atm zum Entflammen gebracht. Die Verbrennung verlief ohne Auswerfen des Gemisches. Nach
Abschluß der Verbrennung wurde das Probestück aus der Form herausgenommen.
Charakteristik des Produktes
Das Syntheseprodukt stellt ein gegossenes Probestück zylindrischer Form dar, das deutlich in zwei
Schichten getrennt ist. Die obere ist grau, brüchig (Al2O3), die untere ist fest und silbrig (Mo2C). Die
Ausbeute an M02C beträgt 100 Gew.-% von der berechneten. Poren und Lunker fehlen.
Daten der chemischen Analyse
Gehalt an gebundenem Kohlenstoff in Gew.-% Berechnung auf 5,85; gefunden: 5,8.
Daten der Röntgenbeugungsanalyse
Das Endprodukt ist M02C.
Mikrohärte [kp/mm2]: Nach Angaben der Fachliteratur: 1500 bis 1800; gefunden: 1790.
Dichte [g/cm3]: Nach Angaben der Fachliteratur: 9,2; gefunden: 8,8.
Beispiel 4
Herstellung von gegossenem M02C
Herstellung von gegossenem M02C
Ein Gemisch aus 288 g MoOs. 12 g C und 108 g Al
wurde in einem Mischer innerhalb einer Stunde vermischt. Das Gemisch wurde in eine hochschmelzbare
zylinderartige Form gefüllt und dort verdichtet. Die Form mit dem Gemisch wurde auf eine Zentrifuge
gestellt, die danach in Gang gesetzt wurde. Die zentrifugale Beschleunigung wurde bis 1000 g erhöht,
danach wurde das Gemisch mit einer erwärmten Wolframspirale unter einem Druck im Reaktor von 1
atm zum Entflammen gebracht. Die Verbrennung verlief ohne Auswerfen des Gemisches. Nach Abschluß
der Verbrennung wurde das Probestück aus der Form herausgenommen.
Charakteristik des Produktes
Das Syntheseprodukt ist ein gegossenes Probestück zylindrischer Form, das deutlich in zwei Schichten
getrennt ist. Die obere ist grau, brüchig (Al2O3), die
untere ist silbrig und fest (Mo2C). Die Ausbeute an Mo2C
beträgt 100 Gew.-% von der berechneten. Poren und Lunker fehlen.
Röntgenbeugungsanalyse
Das Endprodukt ist ein Gemisch von M02C und Mo. Chemische Analyse
Gehalt an gebundenem Kohlenstoff in Gew.-%. Berechnung auf Mo2C : 5,85; gefunden: 4,4. Mikrohärte,
kp/mm2, nach Angaben der Fachliteratur: 1500; 1800. Gefunden: 1790.
Beispiel 5 und 6
Herstellung von gegossenem M02C
Herstellung von gegossenem M02C
Das Verfahren wurde analog dem im Beispiel 4
■5 durchgeführt, unter einem Argondruck von 100 atm,
entsprechend unter zentrifugalen Beschleunigungen von 100 g, 300 g, 1000 g bzw. 1500 g. Die Kenndaten des
Produktes sind in der Tabelle angeführt.
lü Beispiel 7
Herstellung von gegossenem WC
Ein Gemisch aus 232 g WO3,12 g C und 54 g Al wurde
in einem Mischer innerhalb einer Stunde vermischt. Das Gemisch wurde in eine hochschmeizbare kegeiartige
Form gefüllt und verdichtet. Das Gemisch wurde in einem Reaktor untergebracht und bis 3000C erwärmt.
Das Gemisch wurde durch eine erwärmte Wolframspirale unter Gasdruck im Reaktor von 5 atm zum
Entflammen gebracht. Die Temperatur in der Brennzone betrug 2600 bis 27000C; unter normalen Bedingungen
beträgt der Schmelzpunkt von WC 28270C. Die Kenndaten des Produktes sind in der Tabelle angeführt.
j-) Beispiele
Herstellung von gegossenem MoB
Die Parameter des Verfahrens und die Kenndaten des erhaltenen Produktes sind in der Tabelle angeführt.
ίο
ίο
Herstellung von gegossenem VN
Es wurde ein Gemisch aus 552 g V2O5 und 270 g Al
j5 vorbereitet und in einem Mischer innerhalb einer Stunde vermischt. Das Gemisch wurde in eine
hochschmelzbare zylinderartige Form gefüllt und verdichtet. Das Gemisch wurde durch eine erwärmte
Wolframspirale unter einem Stickstoffdruck im Reaktor von 100 atm zum Entflammen gebracht. Die Verbrennung
verlief ohne Auswerfen. Nach Abschluß der Verbrennung wurde das Probestück aus der Form
herausgenommen.
Charakteristik des Produkts
Das Syntheseprodukt ist ein gegossenes Probestück,
das deutlich in zwei Schichten getrennt ist: die obere ist grau, brüchig (AI2O3), die untere ist grau-braun und fest
(VN). Die Ausbeute an VN beträgt 100 Gew.-°/o von der
berechneten. Es gibt Poren und Lunker.
Daten der Röntgenbeugungsanalyse
Das Zielprodukt ist ein Gemisch aus VN, V3N und V.
Daten der chemischen Analyse
Gehalt an gebundenem Stickstoff in Gew.-%: Berechnung auf VN - 21,6; gefunden: 11,5.
Die Herstellung einer gegossenen festen Legierung aus 30 Gew.-o/o TiC, 60 Gew.-% Mo2C, 10 Gew.-% NL
Die Kenndaten der Produkte sind in der Tabelle angeführt
Die Herstellung von gegossenem komplizierten Silizid aus 50 Gew.-°/c MoSi2, 50 Gew.-°/o TiSi2. Die
Kenndaten sind in der Tabelle angeführt
Tabelle | 1 | End | Zusammen | Druck in | 1 | Zentri | _ | Störte | 20 | Chemische Zusammensetzung Röntgen- | beugungs- | Verb. | Spezifisches | Werte | Mikrohärte, | kp/mm" | Vorhanden | v£> | N) |
produkt | setzung des | atm | fugale | Ausbeute | in % von theoretischer | ana'vse | N | Gewicht, g/cm3 | der | sein von | OO | ||||||||
Ausgangs | Beschleu | in % | Experi | Angaben | Werte | Poren und | |||||||||||||
2 | gemisches | 100 | nigung | _ | 100 | Verb. Verb. Verb. | Angaben | mente | der | der | Lunkern | ||||||||
Kenndaten gegossener hochschmelzbarer anorganischer | -C -B Si | 10 11 | der | 13 | Fach | Experi | OO | ||||||||||||
Nr. | 3 | 2000 | - | 100 | Mo,C; | Fach | 9,1 | literatur | mente | ||||||||||
Mo | literatur | ||||||||||||||||||
4 | 2 | 3 | 4 | 1 | 5 | 1000 g | 100 | 7 8') | 12 | 14 | 15 | 16 | |||||||
Mo2C | 288 g MoO, | 6 | 75 | Mo,C | 9,2 | 8,8 | 1500- | 1790 | ja | ||||||||||
5 | + 12 g C | 100 | 100 g | 100 | 1800 | ||||||||||||||
+108 g Al | Mo2C | 8,8 | |||||||||||||||||
6 | Mo2C | 100 | 1500 g | 100 | 95 | 9,2 | 1500- | 1790 | keine | ||||||||||
1 | 7 | 5 | 100 | Mo,C; | 9,0 | 1800 | |||||||||||||
Mo2C | 99,5 - | Mo | 9,2 | 1500- | 1790 | keine | |||||||||||||
8 | 100 | - | 100 | Mo2C; | 8,9 | 1800 | |||||||||||||
Mo2C | 78 | Mo | 9,2 | 1500- | 1790 | keine | |||||||||||||
9 | 100 | - | Mo2C | 8,9 | 1800 | ||||||||||||||
Mo2C | 80 - | WC, W2C | 9,2 | 14,5 | 1500- | 1790 | keine | ||||||||||||
10 | 5000 | - | 1800 | ||||||||||||||||
Mo3C | 97 | MoB, | 9,2 | 8.2 | 1500- 1800 |
1790 | keine | ||||||||||||
11 | WC | 232 g WO3 | 100 | 1500 g | 100 | 60 - | Mo2B | 15,6 | 1500 | 1500- | keine | ||||||||
+ 12 g C | 60VN, | 5,8 | 2500 | ||||||||||||||||
MoB | + 70 g B2O3 | - 90 | V1N, V | 8,2 | 2500 | 2740 | keine | ||||||||||||
+ 219 g Mg | TiC, | 8,2 | |||||||||||||||||
VN | 552 g V2O5 | 100 | Mo2C, Ni | 6,04 | 1520 | 1500 | keine | ||||||||||||
TiSi2MoSi2 | 5,1 | ||||||||||||||||||
10 Gew.-% Ni | 100 99 | - | - | - | keine | ||||||||||||||
+ 1IgC | |||||||||||||||||||
750 g Al | - - 82 | keine | |||||||||||||||||
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung gegossener schmelzbarer
anorganischer Stoffe durch Entzündung eines kleinen Oberflächenbereiches der Metalloxide und
als metallisches Reduktionsmittel Aluminium oder Magnesium umfassenden Ausgangsgemisches zur
Ausdehnung der Brennzone über das Ausgangsgemisch, dadurch gekennzeichnet, daß als
Metalloxide mindestens eines der Metalle Molybdän,
Wolfram, Chrom, Titan, Niob oder Vanadium oder ein Gemisch davon, welches neben den genannten
Komponenten ferner Bor, Kohlenstoff, Silizium oder
Stickstoff oder ein Bor- oder Siliziumoxid enthält, verwendet, und daß die Entzündung sowie die
nachfolgende Verbrennung des genannten Gemisches bei einem Druck des gasförmigen Gemisches
zwischen 1 und 5000 at bis zum Erhalt des Endproduktes durchgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gemisch Nickel, Kobalt oder
Molybdän oder ihre Oxide in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-% eingeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit einer
zentrifugalen Beschleunigung von 100 bis 1500#
unter stationärer Rotation, wobei g die Beschleunigung des freien Falls ist, und bei einem Druck des
gasförmigen Mediums von 1 bis 100 atm durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erhalt gegossener hochschmelzbarer
anorganischer Stoffe, deren Synthesetemperatur unter dem Schmelzpunkt des Stoffes liegt, das
Gemisch voir der Entflammung auf eine Temperatur erwärmt wird, die der Differenz zwischen dem
Schmelzpunkt des Endprodukts und der Synthesetemperatur unter normalen Bedingungen entspricht.
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