DE480529C - Herstellung von Gegenstaenden, die eine hohe Widerstandsfaehigkeit gegenueber den Angriffen durch Schwefelsaeure und Salzsaeure bei hoher Festigkeit besitzen - Google Patents

Description

• Herstellung von Gegenständen, die eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber den Angriffen durch Schwefelsäure und Salzsäure bei hoher Festigkeit besitzen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Gegenständen, die hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber den Angriffen durch Schwefelsäure und Salzsäure bei jeder Säuredichte besitzen und große Festigkeit aufweisen.
• Das Neue besteht darin, daß zur Herstellung dieser Gegenstände eine Legierung von Kupfer-Nickel-Antimon verwendet wird, deren Aufbau so gewählt ist, daß in ihr die chemischen Kristalle Ni5Sb2 in den Mengen von ro bis 30 Prozent enthalten sind und die Bindung an das Kupfer durch das Mischkristall NiCu erfolgt.
• Das chemische Kristall Ni5Sb2 ist in Salz-und Schwefelsäure unlöslich, in HNO3 leicht löslich. Aus diesem Grunde ist diese Legierung für Salpetersäure nicht verwendbar.
• Dagegen ist sie außer in Salz- und Schwefelsäure in einer Reihe organischer Säuren beständig.
• Versuche haben ergeben, daß weder das ebenfalls beständige chemische I Kristall NiSb noch das chemische KristallNi5S2 eine voll ständige Unlöslichkeit bei Mengenverhältnissen bis zu 30 Prozent NiSb oder Ni5Sb2 Rest Cu zu erwirken vermögen. In beiden Fällen gehen noch beträchtliche Mengen Cu in Lösung. Nickel und Antimon bleiben zwar beständig, aber die starke Löslichkeit des Kupfers macht die Legierung technisch unbrauchbar. Sind die chemischen Kristalle bis zu 50 Prozent enthalten, so würde wohl die Beständigkeit ausreichend sein, aber die Sprödigkeit hat dann derart zugenommen, daß eine technische Verwendung unmöglich ist. Um ein technisch brauchbares Material zu erhalten, kann man über 30 Prozent NiSb oder Ni5Sb2 nicht hinausgehen. Es gibt somit nur noch zwei Möglichkeiten, ein brauchbares Material zu schaffen: erstens ein Überschuß von Antimon oder zweitens ein solcher von Nickel. Ein Uberschuß von Antimon bewirkt aber eine teilweise Zerstörung der chemischen Kristalle NiSb oder Ni5Sb2, da die Affinität zwischen Ni und Sb größer ist als zwischen Cu und Sb, denn Mischkristalle CuSb gibt es nicht, sondern nur eine chemische Verbindung Cu3Sb, die aber in beiden Komponenten unlöslich ist. Die Legierung zerfällt dann teilweise in das Kristall Ni4Sb5, und als Folgeerscheinung ergibt sich eine starke Löslichkeit von Kupfer neben Antimon in HCI und HSO,; ; obendrein wird das Material noch sehr spröde.
• Bestreicht man beispielsweise eine Legierung von 30 Prozent NiSb + 5 Prozent Sb + 65 Prozent Cu mit Salzsäure, so bildet sich ein grCirres Salz von CuCl2.
• Anders dagegen verhält sich eine Legierung von 20 ;Prozent Ni5Sb2 T IO Prozent Ni + 60 Prozent Cu, denn man kann diese Legierung mehrmals mit HC1 bestreichen, ohne daß eine Veränderung stattfindet. Selbst pulverisiertes Material aus obiger Legierung wird nur außerordentlich langsam von Salz-und Schwefelsäure gelöst, und merkwürdigerweise ist dann nicht Cu in Lösung gegangen, sondern Ni. Erst nachdem sämtliches überschüssiges Ni gelöst ist, wird das Cu angegriffen; als unlöslicher Rest verbleiben dann die 20 Prozent Ni5Sb2-Kristalle. Die geringste Löslichkeit weisen Legierungen auf, die neben 10 bis 30 Prozent Ni5Sb2 aus einem Gemisch von 10 bis r5 Prozent Ni und 80 bis 75 Prozent Cu bestehen. ;Unter o Prozent Ni Überschuß neben Ni,Sb, geht Cu in Lösung, über 10 Prozent Ni Überschuß das Ni außerordentlich langsam, und über 15 Prozent Ni Überschuß nimmt die Löslichkeit des Ni mit steigendem Nji-GIehalt zu, ohne aber niemals die Geschwindigkeit der Löslichkeit des Ctt zu erreichen.
• Es ist nunmehr noch zu erklären, wie es möglich ist, daß durch einen Überschuß von Ni das chemische Kristall Ni5Sb2 nicht übergeführt wird in das Kristall Ni4Sb. Diese Tatsache ist nur dadurch möglich, daß das Kristall Ni4Sb im flüssigen Zustand nicht existiert, sondern sich erst bei einer Temperatur von 6770 in reinen NiSb-Schmelzen bildet, also reversibel ist, denn man kann den oberhalb 6770 stabilen Zustand durch Abschrecken in das tiefere Temperaturgebiet hinüberretten. Allein dieser Punkt wäre noch nicht ausschlaggebend, wenn nicht eine lückenlose Reihe von Mischkristallen zwischen Cu und Ni möglich wäre. Zusammenfassend kann man sagen, daß das Ni5Sb2-Kristall durch einen Überschuß von Ni in einer Cu-Schmelze dadurch nicht zerstört prind, daß das chemische Kristall Ni5Sb2 den chemisch innigsten Zusammenhang mit den anderen Komponenten besitzt und weitere chemische Kristalle zwischen Ni und Sb außerordentlich unbeständig sind, während eine große Neigung des Cu besteht, sich mit Ni zu Mischkristallen zu verbinden, deren Beständigkeit größer ist als die des chemischen Kristalls Ni4Sb, aber kleiner ist als die des chemischen Kristalls Ni,Sb2.
• Um Fehlresultate zu vermeiden, die entstehen könnten durch einfaches Zusammenschmelzen von Cu-Ni-Sb, wodurch die Bildung von Ni,Sb2 erschwert wird, schmilzt man vorerst das Kristall Ni5Sb2= 54,97 Prozent Ni + 45,03 Prozent Sb in Form einer Vorlegierung zusammen und setzt dieses dann der Cu-Ni-Legierung zu. Durch Einhalten dieser Schmelzvorschrift sind Fehlresultate ausgeschlossen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Herstellung von Gegenständen, die eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber den Angriffen durch Schwefelsäure und Salzsäure bei hoher Festigkeit besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Legierung von Io bis 30 Prozent Ni5Sb2 und o bis 20 Prozent Ni und Rest Kupfer verwendet wird, d. h. deren einzelne Komponenten, in Gewichtsprozenten ausgedrückt, für Ni 5,5 bis 36,5 Prozent, Sb 4,5 bis 13,5 Prozent und Cu go bis 50 Prozent betragen.
2. 2. Herstellung von Gegenständen, die eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber den Angriffen durch Schwefelsäure und Salzsäure besitzen bei hoher Festigkeit, nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer mit der erforderlichen Menge Nickel zusammengeschmolzen wird und das Ni5Sb2--Material in Form einer Vorlegierung nach Vereinigung des Cu mit dem Ni zugesetzt wird.