-
Verfahren zur Behandlung von Kupfer Beim Löten oder Schweißen wird
meistens Leuchtgas benutzt, um das Kupfer auf die gewünschte Löt- oder Schweißtemperatur
zu bringen. Diese- Temperatur liegt meistens unter 85o°. Im Leuchtgas ist eine beträchtliche
Menge reduzierenden Gases, beispielsweise Kohlenoxyd, vorhanden. Nun befindet sich
gewöhnlich Kupferoxyd, d. h. gebundener Sauerstoff, zwischen den Körnern unbehandelten
Kupferdrahtes, und das Kohlenoxyd reduziert dieses Kupferoxyd und hinterläßt schwammiges
Kupfer zwischen den Kupferkörnern. Dadurch wird der Draht spröde. Im wesentlichen
die gleiche Wirkung tritt in Gegenwart von Wasserstoff auf, weil dieser mit dem
im Kupfer enthaltenen Sauerstoff Wasserdampf bildet, der die Kupferkörner auseinanderdrängt
und ebenfalls Sprödigkeit des Erzeugnisses hervorruft.
-
Gegenstand der Erfindung ist eine Behandlungsweise für Kupfer, welche
darin besteht, daß man das Metall einer Behandlung bei Temperaturen von etwa 6oo
bis 85o° in einer Wasserstoffatmosphäre unterwirft und alsdann einer mehrmaligen
Behandlung aussetzt, welche aus einer Glühbehandlung mit darauffolgender Kaltbearbeitung
besteht und in einer Wasserstoffatmosphäre oder unter anderen nicht oxydierenden
Bedingungen bei Temperaturen von mehr als 85o° durchgeführt wird. In den Fällen,
in denen Kupfer durch eine vorhergehende Behandlung bei Temperaturen von etwa 6oo
bis 85o° in einer Wasserstoffatmosphäre oder durch ähnliche Behandlungsweisen spröde
geworden ist, kann man diesem spröden Kupfer die normalen Werte der physikalischen
und elektrischen Eigenschaften wiedergeben, wenn die mehrmalige Glüh- und Kaltverformung
in einer Wasserstoffatmosphäre oder unter anderen nicht oxydierenden Bedingungen
bei Temperaturen von mehr als 85o° auf das spröde, bereits sauerstoffreie Kupfer
angewendet wird.
-
Handelt es sich um gewöhnliches, sauerstoffhaltiges. Kupfer, so wird
dieses erfindungsgemäß in einer Wasserstoffatmosphäre so lange auf eine Temperatur
zwischen 6oö und 8oo° gebracht, bis der ganze Sauerstoff so gut wie restlos entfernt
ist. Die Dauer der Behandlung hängt sowohl von der Temperatur als auch von den Abmessungen
der Gegenstände ab. Bei Kupferdraht kann die genaue Behandlungszeit leicht dadurch
festgestellt werden, daß man den Draht biegt.
Wenn der Sauerstoff
fast völlig entfernt ist, so ist der Draht sehr spröde und bricht bei geringen Durchbiegungen.
, Es ist bereits ein Verfahren zur Behandlung von Kupfer bekannt, bei dem die eben
beschriebene Behandlung ebenfalls einen Teil des Verfahrens bildet. Bei dem bekannten
Verfahren wird Kupfer mit höherem als dem gewöhnlichen Sauerstoffgehalt als Ausgangsmaterial
benutzt, bei Temperaturen unter 85o° geglüht, abgekühlt und dann in einem Temperaturbereich
mechanisch verarbeitet, welches höher liegt als die' normalen Walztemperaturen.
Die Wärmebearbeitung bei Temperaturen von etwa 95o° bringt die Gefahr einer Oxydation
mit sich und mini deshalb unter sorgfältiger Vermeidung von Sauerstoffzutritt z.
B. durch Abdecken mit Kupferfolie vorgenommen werden. Bei dem neuen Verfahren wird
eine Wärmebearbeitung nicht vorgenommen und deshalb die Durchführung wesentlich
vereinfacht und zuverlässiger gestaltet. Die Arbeitsweise ist erfindungsgemäß folgende:
Nachdem das Kupfer durch die vorhergehende Behandlung bei Temperaturen zwischen
6oo und 850' ° weitgehend vom Sauerstoff befreit oder auch durch andere Umstände
in den spröden, bereits desoxydierten Zustand übergeführt ist, wird es in einer
Wasserstoffatmosphäre oder unter anderen nicht oxydierenden Bedingungen auf eine
Temperatur zwischen '85o und iooo' gebracht. Bei 85o° zeigt das Kupfer das Bestreben,
seine ursprüngliche Dehnbarkeit teilweise wiederzuerlangen, und dieses Bestreben
wächst in dem Maße, in dem die Temperatur auf iooo' gesteigert wird. Allerdings
bringt das bloße Erhitzen nicht die Wiederherstellung der ursprünglichen physikalischen
und elektrischen Eigenschaften. Um dieses Ziel mit Sicherheit zu erreichen, wird
das Kupfer eine entsprechend lange Zeit, beispielsweise 2 bis 3 Stunden, in dem
Bereich zwischen 85o bis iooo' gehalten. Der Kupferdraht wird dann auf gewöhnliche
Temperatur gekühlt und einer Knetbehandlung in kaltem Zustand unterworfen, indem
man ihn durch ein Zieheisen zieht. Die Glühbehandhing und nachfolgende Kaltbearbeitung
wird mehrmals wiederholt, wobei der Draht jedesmal auf 85o bis iooo' erhitzt, dann
gekühlt und kalt gezogen wird. Wenn die Glühbehandlung und die Kaltbearbeitung mehrmals
wiederholt ist, so findet man, daß das Kupfer seine normalen physikalischen und
elektrischen Eigenschaften wiedererlangt hat. Wenn nun der Kupferdraht in reduzierender
Atmosphäre auf irgendwelche Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes gebracht wird,
so tritt keine Sprödigkeit dabei mehr auf.
-
Beispielsweise wurde festgestellt, daß ein unbehandelter Kupferdraht
von rund z,58 mm Durchmesser eine elektrische Leitfähigkeit von rund
aufwies. Nach einer 3stündigen Glühbehandlung bei rund goo bis 95o° besaß der Draht
einen Durchmesser von etwa 2,66 mm und eine Leitfähigkeit von etwa 54. Nach der
Abkühlung auf Zimmertemperatur und nach dem Ziehen auf einen rund io °(o geringeren
- Durchmesser betrug die Leitfähigkeit rund 55,4. Nach einer Wiederholung des Glühprozesses
während zweier Stunden auf goo° ist die Leitfähigkeit auf 55,8 gestiegen und nach
einer Ziehbearbeitung weiter auf 56,3, Nach wiederholter Glühbehandlung und Kaltbearbeitung,
durch die der Durchmesser schließlich um rund 6o °)o, d. h. bis auf i,o2 inm vermindert
wurde, betrug die Leitfähigkeit wieder rund