DE576164C

DE576164C - Blei-Antimon-Legierungen

Info

Publication number: DE576164C
Application number: DEN30731D
Authority: DE
Inventors: Dr Paul Kemp
Original assignee: JACOB NEURATH
Current assignee: JACOB NEURATH
Priority date: 1929-07-28
Filing date: 1929-07-28
Publication date: 1933-05-08

Description

Blei-Antimon -Legierungen Blei-Antimon-Legierungen mit über den Normalbetrag hinausgehender Härte sind bekannt; die Härtesteigerung wird durch eine Reihe von Maßnahmen hervorgerufen; die im wesentlichen darin bestehen, däß die Legierung bei einer knapp unterhalb der eutektikal gelegenen Temperatur getempert, hierauf abgeschreckt und altern gelassen wird. Da die hierbei eingetretene Vergütung auf zwischenzeitliche Ausbildung einer gesättigten festen Lösung von Antimon in Blei zurückzuführen ist, deren Sättigungskonzentration bei etwa 2,5 % Antimon gelegen ist, und da der diese Grenze übersteigende Mehrbetrag an Antimon der Härtesteigerung entgegenwirkt (vgl. z. B. die englische Patentschrift 248 458 der Western Electric Company, London), so war man bereits auf Vorkehrungen bedacht, diese Gegenwirkungen zu verhindern, und hat in dieser Richtung Zusatz von Fremdmetallen als wirksam gefunden. So ist in der französischen Patentschrift 632220 Zusatz von Cadmium oder/und Zinn, in der.englisehen Patentschrift 3o9629 Zusatz von Arsen, Cadmium, Schwefel, Tellur, Thallium oder Wismut vorgesehen, um in Blei-Antimon-Legierungen eine Härtesteigerung zu erzielen. Gegenstand vorliegender Erfindung ist die Erkenntnis, daß sich eine solche Härtesteigerung zu ganz besonders hohem Betrage erreichen läßt, wenn zwei spezifische Fremdmetalle -gemeinsam zulegiert werden, nämlich Zinn und Arsen. Die Wirksamkeit von Zinn plus Arsen auf die Vergütung getemperter, abgeschreckter und gealterter Blei-Antimon-Lagermetalle ist eine ganz ausnahmsweise große und- nachhaltige; die Wirkung dieser Kombination ist nicht etwa eine additive; sondern eine über die Summation der Einzelwirkungen der beiden Einzelzusätze Arsen bzw. Zinn weit hinausgehende. Bei gleichzeitiger Gegenwart in Blei-Antimon-Legierungen kommt gerade diesen beiden Elementen insbesondere die merkwürdige und überraschende Eigenschaft zu, den Härterückgang, den ein überschuß von Antimon über den Sättigungsgrad von 2,5 % in getemperten, abgeschreckten und altern gelassenen Blei-Antimon-Legierungen bewirkt, zu besonders hohem Grade in sein Gegenteil zu verkehren, indem bei Gegenwart von Zimt und Arsen .ein solcher überschuß noch weiterhin die Härte außerordentlich steigert. Die Ursache dieser überraschenden Erscheinung liegt offenbar in der Bildungsweise einer ganz bestimmten Verbindung zwischen den beiden Zusätzen Arsen und Zinn, nämlich der Verbindung Sn3As2, deren Bildungsweise, wie aus'. dem Zustandsdiagramm der Arsen-Zinn-LegieTun-. gen zu ersehen ist, eine peritektikale ist (vgl. z. B. W. G u:e r t 1 e r, Metallographie, I. Bd., I. Teil, I912, S. 865). Das hierdurch hervorgerufene peritektikale bzw. mikroperitektikale Gefüge mit seinen wohlbekanntere Eigenschaften (vgl. z. B. W. G u e r t 1 e r, a. a. O., _ S. 277 bis 297), verbunden wohl auch mit spezifischen Eigenschaften der genannten Verbindung, ruft in der Legierung eine derart zerklüftete Struktur hervor, da.ß der .die Sättigungsgrenze von Antimon und Blei übersteigende Mehrbetrag an Antimon schon aus rein räumlichen Gründen mit dem in gesättigter bzw. übersättigter Lösung befindlichen Antimon gar nicht in Wechselwirkung ,zu treten vermag, also auch der Härtesteigerung nicht .entgegenzuwirken imstande ist.
Wie sehr sich Legierungen nach dem Gegenstande der Erfindung als vergütet -erweisen, zeigt die nachfolgende Zusammenstellung an Blei-Antimon-Legierungen mit 5,o % bzw. mit 2,o % Sb, die sämtlich in genau gleicher Weise behandelt wurden, nämlich durch 4 Stunden getempert, hierauf abgeschreckt und während 2 Tage gealtert sind.

Sb As Sn Grad Brinell

5,o - - 14,5

5,0 0,2 - 26,5

510 - 0,2 14,5

5,0 0,2 0,2 27,8

2,0 - - 22,8

2,0 0,2 - 24,9

2,0 - 0,2 24,4

2,0 0,2 . 0,2 27,8

Man erkennt, in -welch ausgesprochenem Maße die Wirkung von Ziiin plus Arsen über -die Stumme von Einzelwirkungen hinausgeht.
Diese Wirkung ist dem Arsen und Zinn in erheblichem Bereiche eigen; dieser erstreckt sich bei Arsen von etwa o,2 bis etwa 2 % und bei Zinn von etwa o,2 . bis etwa 2 %, während der Antimongehalt selbst von i % bis :etwa io % betragen kann; zweckmäßigerweise wird der Zinngehalt zu etwa i/;, des Antimongehalts bemessen.

Claims

PATENTANSPRUCII: Durch Erhitzen, Abschrecken und Altern vergütete Blei-Antimon-Legierungen mit I % bis zu I o % Antimon, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Arsen von etwa o,2 % bis etwa= 2 % und Zinn von etwa o,2 % bis etwa 2 %, zweckmäßig im Betrage von 1-/, des Antimongehalts.