DE367301C

DE367301C - Easily fusible alloys

Info

Publication number: DE367301C
Application number: DEW59773D
Authority: DE
Original assignee: ARTHUR DE WOLF MULLIGAN
Current assignee: ARTHUR DE WOLF MULLIGAN
Priority date: 1921-08-22
Filing date: 1921-11-05
Publication date: 1923-01-19

Description

Leicht schmelzbare Legierungen. Die Erfindung bezieht sich auf leicht schmelzbare Legierungen mit einem Schmelzpunkt zwischen 68,5° C und 16o° C. Bei früher bekannten Legierungen dieser Art, die hauptsächlich Zinn, Blei und Wismuth enthalten, wobei mitunter auch Kadmium zugeführt war, waren ihre physikalischen Eigenschaften vollkommen ungeeignet für eine Reihe technischer Zwecke, weil man zu viel Rücksicht auf den niederen Schmelzpunkt genommen hatte. Insbesondere wenn Stangen oder Blöcke derartiger Legierungen als Temperaturanzeiger benutzt werden, indem sie bei gewissen Temperaturen weich wurden und dadurch andere Apparate in Tätigkeit setzten, zeigte sich, daß sie für viele Anzeigeapparate unbenutzbar waren; entweder waren die Legierungen zu weich und stets plastisch, so daß sie bei geringem Unterschiede nicht anwendbar waren, oder sie waren zu zerbrechlich, so' daß sie bei ständiger Vibration in viele Stücke zerbrachen. Die Legierungen gemäß vorliegender Erfindung unterscheiden sich nun von diesen früher bekannten, leicht schmelzbaren Legierungen dadurch, daß sie keine von den obengenannten Mängeln besitzen, weswegen sie sich ganz besonders für derartige Temperaturanzeiger eignen, beispielsweise als Anzeiger für das Warmlaufen von Lagern; wo in gewissen Temperaturintervallen keine Anzeige erfolgen soll, aber sobald eine gewisse Temperatur überschritten ist, bestimmt und rasch die Anzeige zu erfolgen hat. Für derartige Zwecke sind die Legierungen hart und zäh genug und haben dennoch einen niederen Schmelzpunkt, weswegen sie den an sie gestellten Anforderungen entsprechen.Easily fusible alloys. The invention relates to easily fusible alloys with a melting point between 68.5 ° C and 16o ° C. At previously known alloys of this type, mainly tin, lead and bismuth contained, where occasionally also cadmium was added, were their physical ones Properties completely unsuitable for a number of technical purposes because one had paid too much attention to the low melting point. Especially if Bars or blocks of such alloys are used as temperature indicators, by softening at certain temperatures and thereby turning other apparatus into It turned out that they were unusable for many display devices; either the alloys were too soft and always plastic, so that with little Differences were inapplicable, or they were too fragile so that they could Broke into many pieces with constant vibration. The alloys according to the present Invention now differ from those previously known, easily fusible Alloys in that they do not have any of the above defects, and therefore they are particularly suitable for such temperature indicators, for example as an indicator of the warming up of bearings; where in certain temperature intervals no display should appear, but as soon as a certain temperature is exceeded, the notification must be made clearly and quickly. For such purposes the alloys are hard and tough enough and yet have a low melting point, which is why they have the meet the requirements placed on them.

Die Legierungen sind von gewisser Widerstandsfähigkeit, sind gute Leiter, werden von schwachen Säuren oder Alkalien nicht angegriffen und haben einen Schmelzpunkt zwischen 68,5° C und 16o° C. Diese Legierungen bestehen in der Hauptsache aus Antimon, Zinn, Blei, Kadmium und Wismuth, welche einzeln vermischt und legiert werden, und zwar in besonderer Weise und besonderen Mischungsverhältnissen, wie weiter unten erklärt wird.The alloys are of a certain resilience and are good Conductors, are not attacked by weak acids or alkalis and have one Melting point between 68.5 ° C and 160 ° C. These alloys are mainly composed of antimony, tin, lead, cadmium and bismuth, which are individually mixed and alloyed be, in a special way and special mixing ratios, such as will be explained below.

Die Mengenverhältnisse der Metalle wechseln in den Endlegierungen in weiten Grenzen, entsprechend der Temperatur, bei welcher die Legierung schmelzen soll, aber es wurde nach einer Reihe von Versuchen gefunden, daß eine Legierung, welche die gewünschten Eigenschaften besitzen soll, zwischen o,8 und 2,5 Prozent Antimon, zwischen 12, und 2g;8 Prozent Zinn, zwischen x2 und 61 Prozent Blei, zwischen 6,6 und 18 Prozent Kadmium und- zwischen 3 und 50 Prozent Wismuth enthalten tnuß.The proportions of the metals in the final alloys vary within wide limits, according to the temperature at which the alloy is to melt, but after a series of tests it has been found that an alloy which is supposed to have the desired properties is between 0.8 and 2 , 5 percent antimony, between 12 and 2 g; 8 percent tin, between x2 and 61 percent lead, between 6.6 and 18 percent cadmium and between 3 and 50 percent bismuth contain nut.

Bei allen derartigen Legierungen darf das Verhältnis des Antimongehaltes zum Zinngehalt nicht größer sein als i Teil Antimon zu 12, Teilen Zinn.In all such alloys, the ratio of the antimony content may be the tin content must not be greater than 1 part antimony to 12 parts tin.

Eine Legierung, welche den verlangten Anforderungen entspricht, einen Schmelzpunkt von ungefähr 82° C, bemerkenswerte Festigkeit, gute Wärmefähigkeit und Unempfindlichkeit gegen Erschütterungen, schwache Säuren oder Alkalien, hat, enthält 2,4 Prozent Antimon, 29,6 Prozent Zinn, 12 Prozent Blei, 12 Prozent Kadmium und 44 Prozent Wismuth.An alloy that meets the required requirements, has a melting point of around 82 ° C, has remarkable strength, good heat resistance and is insensitive to vibrations, weak acids or alkalis, contains 2.4 percent antimony, 29.6 percent tin, 12 percent lead , 12 percent cadmium and 44 percent bismuth.

Bei der Herstellung der Legierung wird das Antimon zuerst mit dem Zinn gemischt und zusammengeschmolzen. Die Zinnlegierung läßt man alsdann abkühlen, darauf wird die Zinnlegierung geschmolzen und Blei zugefügt, man läßt alsdann die Temperatur bis ungefähr 37i° C steigen und bei dieser Temperatur wird Kadmium zugegeben, worauf man die Legierung einer Abkühlung bis auf 26o° C unterwirft und dann erst das Wismuth zugibt.When making the alloy, the antimony is first mixed with the Tin mixed and melted together. The tin alloy is then allowed to cool then the tin alloy is melted and lead added; Temperature rise to about 37i ° C and at this temperature cadmium is added, whereupon the alloy is subjected to cooling down to 26o ° C and only then which bismuth admits.

Zur Erzielung einer Legierung, welche den Anforderungen entspricht, ist es vor allem erforderlich, daß die Metalle chemisch rein sind und daß die geschmolzenen Legierungen in jedem Zustand des Verfahrens gut abgeschäumt werden, um alle Spuren von Verunreinigungen, wie Oxyd u. dgl. zu entfernen.To achieve an alloy that meets the requirements Above all, it is necessary that the metals are chemically pure and that the molten ones Alloys in any stage of the process are well skimmed to remove all traces to remove impurities such as oxide and the like.

Der Schmelzprozeß geschieht vorzugsweise in einem elektrischen oder in einem Gasofen; Kohle- oder Koksöfen sind nicht zweckmäßig, weil Wismuth für Schwefeldämpfe hoch empfindlich ist. Derartige Legierungen sind vorzugsweise verwendbar für Stangen oder Blöcke als Temperaturträger an Anzeigeapparaten; beispielsweise zur Anzeige des Heißlaufens von Lagern, wobei ein Stab der Legierung an das Lager anliegt und erst erweicht, wenn das Lager über eine bestimmte Temperatur hinaus erwärmt wird. Für derartige Anwendungen werden die Legierungen in Stäben bestimmter Länge und Dicke gebogen. Es ist nicht erlaubt, solche Schmelzstange zu schneiden oder in ihrem Querschnitt zu verringern, da man in der Praxis fand, daß nach einer derartigen Behandlung der Schmelzpunkt verändert ist, so daß die Stange nicht mehr die genaue Temperatur anzeigt. Weiter wurde gefunden, daß, wenn die stark gebogenen Stäbe, z. B. beim Transport, sich aneinander reiben, der Schmelzpunkt erhöht wird.The melting process is preferably done in an electrical or in a gas oven; Coal or coke ovens are not suitable because bismuth is used for sulfur vapors is highly sensitive. Such alloys can preferably be used for rods or blocks as temperature carriers on display devices; for example for display the overheating of bearings, with a rod of the alloy resting against the bearing and only softens when the bearing is heated above a certain temperature. For such applications, the alloys in bars of a certain length and Thick bent. It is not allowed to cut such melting rod or in its Reduce cross-section, since it was found in practice that after such a Treatment the melting point is changed so that the rod is no longer accurate Temperature. It was further found that when the strongly bent rods, z. B. during transport, rub against each other, the melting point is increased.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Easily fusible alloys of considerable resistance, good conductivity and insensitivity to weak acids and alkalis with a melting point between 68.5 and 160 ° C., characterized in that they consist of antimony, tin, lead, cadmium and bismuth.

2. Alloys according to Claim i, characterized in that the antimony content of 0.8 to 2.5 percent, the tin content from 12 to 2g, 6 percent, the lead content from 12 to 61 percent, the Cadmium content from 6.6 to 18 percent and the bismuth content from 3 to 50 percent is, but the antimony content is not more than one twelfth of the tin content may be.