DE62460C - Verfahren zur Herstellung von Aluminium-Titan-Legirungen - Google Patents

Description

^KAISERLICHES

Das reine Aluminium ist ■ ein weiches Metall und nach dem Hammern oder Walzen nur wenig elastisch, wenn es aber mit ¹J₂ bis 10 pCt. Titan legirt wird, so wird ein Product erhalten, welches harter ist als Aluminium und durch Hämmern oder Walzen einen hohen Grad ElasticiUit und Härte erhält.

Diese Legirung von Aluminium und Titan schmilzt bei einer Temperatur, welche niedriger ist als der Schmelzpunkt des Stahls. Der Schmelzpunkt und das speeifische Gewicht wachsen mit steigendem Titangehalt (beträgt der Titangehalt weniger als 5 pCt., so ist die Legirung nahezu so hämmerbar wie reines Aluminium)· wenn demnach die Legirung weniger als'iopCt. Titan enthält, so ist sie von hohem praktischen Werth.

Die Gegenwart von Eisen . oder Silicium in der Legirung wirkt schädlich auf die Eigenschaften derselben ein, da die genannten beiden Metalle bewirken, dafs die Legirung brüchig und nicht hämmerbar wird.

Daraus folgt, dafs bei der Herstellung der . Lcgirungen von Aluminium und Titan Sorge getragen werden mufs, dafs das Eisen oder Silicium nicht in irgend einer beträchlichen Menge zugegen sind. Aluminium und Titan lassen sich einfach zusammenschmelzen. Da aber das Titan ein aufserordenllich kostspieliges Metall ist, so ist dieses Verfahren des Zusammenschmelzen selbstverständlich keineswegs als ein vorteilhaftes anzusehen, und es liegt nahe, nach einer Methode zu suchen, nach welcher es gelingen würde, eine Legirung von Aluminium und Titan herzustellen, ohne dafs es nothwendig wäre, vom Titan selbst auszugchen, dafs man vielmehr eine Verbindung des Titans zum Ausgangspunkte nähme, welche weniger kostspielig ist als das Titan selbst. Man hat auch bereits Versuche ausgeführt, um ein derartigos Ergcbnifs zu erzielen, aber alle diese Versuche stiefsen auf Schwierigkeiten, welche in der Praxis nicht überwunden werden konnten.

Dadurch, dafs man nach dem im nachstehenden beschriebenen Verfahren verfährt, gelingt es thatsächlich, ohne irgend welche technische Schwierigkeiten und auf billigere Weise eine Legirung von Aluminium und Titan zu gewinnen, ■ ohne dafs man nöthig hätte, Aluminium mit dem theueren Titan zusammenzuschmelzen. Man geht von einem Salz oder Oxyd des Titans aus, von einem Doppelsalz des Titanfluorids, z. B. TiFl^ ■ 2 KFl, oder von Titandioxyd, Ti O₂, oder Titanoxyd, Tu O₃.

Das Verfahren bleibt dasselbe, wenn an die Stelle der Oxyde oder Salze des Titans die Oxyde oder Salze anderer Metalle treten, welche elektronegativer sind als das Aluminium. ,Auf diese Weise erhält man Legirungen von Aluminium mit anderen Metallen, nämlich mit Wismuth, Cadmium, Cäsium, Ccr, Chrom, Kobalt, Kupfer, Gold, Eisen, Blei, Mangan, Molybdän, Nickel, Osmium, Paladium, Platin, Silber, Zinn, Titan, Wolfram, Uran und Zink.

Handelt es sich z. B. darum, eine Legirung von Aluminium und Titan nach dem .neuen Verfahren herzustellen, so werden die Fluorverbindungen des Aluminiums und Natriums oder nur die Fluorverbindungen des Natriums

oder auch

die Fluorverbindungen des

Aluminiums, Natriums und Calciums oder allgemeiner eine Fluorverbindung oder Fluorverbindungen eines Metalles oder mehrere Metalle, welche elektropositiver sind als das Alminium,

Claims (2)

mit einander geschmolzen. Diesen Fluorverbindungen können noch Chloride der Alkalien oder alkalischen linien hinzugefügt werden, was aber nicht nölhig ist. Ferner kann der Kryolith des Handels als fluorhalliger Bcxlandlhcil der Schmelze . benutzt werden. Manchmal ist es allerdings wegen' des Eisengehalts desselben unvorteilhaft, den Kryolith zu . verwenden, und deshalb ist es auch am zweckmäfsigsten, die. oben genannten Fluoride so rein als möglich zur Verwendung zu bringen. Entweder vor oder nach dem Schmelzen wird ein schwer reducirbares Oxyd oder Salz desjenigen seltenen Metalles, welches mit dem Aluminium in Legirung treten soll, zu dem fluorhalligen Bade hinzugefügt; am besten giebt man Titanoxyd zu, und nach gründlicher Mischung der genannten Substanzen, wenn also die Oxyde oder Salze, also ·/.. B. "das Titanoxyd, in den Fluorverbindungen gelöst sind, wird Aluminium eingeführt. Es findet nun cine Reaction statt zwischen dem Aluminium und dem genannten Oxyd oder Salz. Das Oxyd oder Salz wird reducirt. Der Sauerstoff des Oxyds oder das Säureradical verbinden sich mit einem Theil des Aluminiums, und das freie Metall, z.B. das Titan, legirt sich sofort mit dem unverändert gebliebenen Aluminium." Bei der praktischen Anwendung des · Verfahrens kommen am besten als Fluoride die Fluoride des Aluminiums und Natriums zur Verwendung. Sie werden in Mengen von loo bis 4-oopCt. vom Gewicht des später hinzuzufügenden Aluminiums angewendet. Wenn im Schmelztiegel die Oxyde oder Salze des zu legirenden Metalles zu den Fluorverbindungen hinzugegeben sind und die ganze Masse tüchtig durch einander gemischt und möglichst in flüssigem Zustande ist, wird, wie- bereits gesagt, das metallische Aluminium in· den Tiegel eingeführt. Das Vcrhä'ltnifs des Salzes oder Oxydes zum Aluminium wird so genommen, dafs das Salz oder Oxyd ungefähr in doppelt so groisem Procentsatz zur Verwendung kommt, als der Procentgehalt des Titans in der herzustellenden Legirung betragen soll. Ucbrigens lassen sich selbstverständlich die Verhältnisse variiren. Sofort nach Einführung des Aluminiums greift die oben erwähnte Reaction zwischen dem Aluminium und dem Oxyd oder Salz des Titans um' sich. Die Reaction ist von einem raschen Steigen der Temperatur begleitet. Wenn die Reaction zu Ende ist, was man daran sieht, dafs die Temperatur sich nicht mehr .; steigert, wird der "Inhalt des Tiegels in irgend einen gceignetcin Behälter gegossen, und nachdem abgekühlt ist, wird ι die geschmolzene Fluorverbindung als eine obenauf schwimmende Schlacke von der metallischen Legirung, welche sich auf dem Boden des Gefäfses befindet, getrennt. Die Legirung wird alsdann gesammelt und am besten umgeschmolzen, um sie auf diese Weise von Schlacke etc. zu reinigen. Es ist bemerkenswerth, dafs die Reduction des Oxyds' oder Salzes des Titans mit Aluminium in einem Tiegel auszuführen ist, welcher nicht Silicium enthält, denn wenn der: Tiegel Silicium enthalten würde, so würde sich ■ ein beträchtlicher Theil dieses Siliciums mit dem Aluminium und dem Titan legiren, wodurch eine Verbindung von weniger werthvollen Eigenschaften erhalten ,würde. Eine besonders werthvolle Titan-Aluminiumlegirung ist diejenige, in welcher aufser Titan noch Chrom an das Aluminium gebunden ist. Zur Herstellung dieser Legirung wird das oben beschriebene Verfahren dahin verändert, dafs in das Bad der Fluorverbindungen nicht nur Titanoxyd oder ein Salz des Titans, sondern auch Chromoxyd in wechselnden Mengen eingeführt wird. Es werden alsdann aus der Titan- und Chromverbindung . metallisches Chrom und Titan als Reductionsproductc erhalten und beide zugleich mit dem Aluminium legirt; oder es wird zur Herstellung dieser Legirung zuerst eine Legirung von Aluminium und Chrom hergestellt und diese Legirung im geschmolzenen Zustande in geeignetem Verhältnifs mit der in der oben angegebenen Weise erhaltenen, geschmolzenen Legirung des Aluminiums und Titans gemischt. P Λ T E N T - A N S P K Ü C H E :

1. Verfahren zur Darstellung einer Legirung von Aluminium mit Titan, darin bestehend, dafs man in 'ein Bad geschmolzener Fluorverbindungen von Natrium und Aluminium und bezw. von Calcium zuerst ein Salz oder Oxyd des Titans zugiebt, tüchtig mischt und hierauf, sobald die Masse mög- _; liehst in flüssigem Zustande ist, Aluminium einführt.

2. Abänderung des unter ι. · gekennzeichneten Verfahrens derart, dafs man dem Bad der geschmolzenen Fluorverbindungen nicht nur ein Salz oder Oxyd des Titans, sondern aufserdem Chromoxyd zugiebt, noch ehe das Aluminium eingeführt wird, so dafs nach Einführung des letzteren eine Legirung

; von Aluminium, Titan und Chrom ent-■ ''steht. ^: ·.·.."-■■ '■ ;-.',^: ι::■■.■■■ ■■■■'■."· . ·. ,. .■:■'