DE643364C - Verwendung palladiumhaltiger Legierungen - Google Patents

Description

• Verwendung palladiumhaltiger Legierungen Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Legierungen für Formteile für die Kunstseidenindustrie.
• Legierungen dieser Art müssen sowohl besonders hohen chemischen als auch mechanischen Beanspruchungen gewachsen sein.
• Für die Kunstseidenindustrie sind bereits Düsen aus den verschiedensten Werkstoffen vorgeschlagen worden. Hiervon haben sich in der Hauptsache nur solche aus Metallen bewährt. Bei dem sog. Viscoseverfahren finden beispielsweise nur Düsen aus Edelmetall Verwendung. Unedelmetalle haben sich hier als sehr wenig geeignet erwiesen, weil sie einmal nicht in allen Fällen beständig sind und auch weil die Formgebung bei solchen Düsen, z. B. aus Tantal, Vanadinstählen u. dgl., wegen der großen Härte sehr schwierig ist. Für andere Kunstseideherstellungsverfahren sind zwar auch Unedelmetalle bzw. Legierungen zur Verwendung gelangt, diese gestatten jedoch nicht eine an sich erwünschte Verwendung starker Säuren für den Reinigungsprozeß.
• Es wurde nun gefunden, daß man die bisher fast ausschließlich verwendeten Edelmetalle weitgehend ersetzen bzw. unter Verzicht auf die Edelmetalle bisher gebräuchlicher Art einen vorzüglichen Werkstoff für Formteile zur Kunstseideherstellung erhält, wenn man Legierungen verwendet, die 2o bis 6o °/'o Palladium, Rest Silber und Kupfer enthalten, jedoch mit der Maßgabe, daß Kupfer in keinem Fall den Hauptbestandteil bildet. In untergeordneten Mengen, und zwar bis zu 10% der Gesamtlegierung, können diese Legierungen auch noch Metalle, wie Nickel, Kobalt, Mangan, einzeln oder zu mehreren enthalten. Legierungen aus Palladium und Silber sind an sich bekannt. Man hat solche Legierungen z. B. bereits für Kontakte, Funkenspitzen u. dgl. verwendet, da sie sich hierbei vor allem beständig gegen die Gefahr eines Anfressens erwiesen haben.
• Es hat sich gezeigt, daß bei Palladium-Silber-Legierungen, deren Silbergehalt in mehr oder minder großem Maße durch Kupfer ersetzt ist, ein hoher Grad von mechanischer- Beständigkeit gegenüber chemischen Einflüssen erzielt wird. Beispielsweise zeigen sich Legierungen mit einem Palladiumgehalt von nur 45"[, und einem Kupfergehalt bis zu etwa 1.5 0/0, z. B.- 3 bis 9 0f0, neben Silber, auch gegen heiße konzentrierte Schwefelsäure beständig. Legierungen, welche mehr als 50°10 Palladium und im übrigen Kupfer enthalten, sind gegen den Angriff von Schwefel und Schwefelverbindungen sowie gegen die anderen im Spinn- und Reinigungsprozeß des sog. Viscoseverfahrens verwendeten Agenzien beständig.
• Kupfer kann in allen Fällen bis zu 5)/o durch Aluminium ersetzt werden, ohne daß dadurch die Beständigkeit der genannten Palladium-Silber-Kupfer-Legierungen bzw. Palladium-Kupfer-Legierungen vermindert wird. Der Gehalt an Kupfer wirkt sich bei Paladium-Silber-Kupfer-Legierungen am vorteilhaftesten hinsichtlich einer Erhöhung der mechanischen Beständigkeit aus, welche noch die .Wertsteigerung durch Erhöhung der Beständigkeit gegen chemische Einflüsse übertrifft. Die Naturhärte der Palladium-Silber-Legierungen steigt durch- den Kupferzusatz beispielsweise in der durch' die- nachstehenden Zahlen dargelegten Weise an. Härte der Silber-Palladium-Legierunget 55 bis 68 Einheiten.
• Härte der Silber-Palladium-Kupfer-Legie rungen:

  Kupfergehalt Einheiten

  3 0%0 7 5 bis 89

  60(o 95 - 110

  IoI - I15

  12'j0 117 - I33

  ,5 '1, 0 120 - 1.1.0

  1801p 12 0 - 1..10

  Bei Gehalten von etwa 5 5',.`o Palladium abwärts treten außerdem Vergütungserscheinungen auf. Die durch den Vergütungsprozeß erzielbare Härtezunahme steigt durchweg mit dem Kupfergehalt an und erreicht bei etwa 20°;ö Kupfer ein Maximum. Es treten Härtesteigerungen von 12o bis 31o Brinelleinheiten auf. Hierfür seien die nachstehenden Beispiele gegeben: Die aufgeführten Legierungen wurden einer Glühbehandlung bei Temperaturen oberhalb 85o° unterworfen, hierauf abgeschreckt und einer etwa 30minütigen Wärmebehandlung bei Temperaturen zwischen etwa 450 bis 55o° ausgesetzt:

  Härtesteigerung (Brinelleh.) Anl.

  Legierung

  von auf Temperatur

  4o Teile Pd -f- 3 Teile Cu - - -

  6o - Ag

  -F 6 - - 94,5 I35,1 5500 C

  9 - - 101,3 I93#2 470' C

  +12 - - 111,4 244,8 450° C

  45 Teile Pd -f- 3 Teile Cu - - -

  55 - Ag

  6

  4- 9 - _ 103,6 I42,6 500° C

  -E- 12 - - I21,5 224,8 470° C

  5o Teile Pd -(- 3 Teile Cu -- - -

  50 - Ag

  6

  + 9 - - I07,0 1232 450° C

  -@- I2 - - I20,1 159,0 500° C

  I

  55 Teile Pd + 3 Teile Cu - - -

  45 - Ag

  6

  .+ ,g - - 105,0 1I9,3 450° C

  I2 - - I20,1 j I35,1 450° C

  I

  6o Teile Pd -f- 3 Teile Cu - - -

  40 - Ag

  6

  9 - - 102,4 115,7 450° C

  -E- 12 - - ' 117,0 I350 4700 C

  42 Teile Pd + 18 Teile Cu 130 310 490° C

  40 - Ag

  Da diese Legierungen trotz dieser ganz außerordentlichen Härtezunahme ihre vorzügliche Zähigkeit bewahren, eignen sie sich ganz besonders für die Verwendung zu Zwekken, wie der Spinnprozeß mit seinen hohen Spinndrucken erfordert, d. h. für besonders hohe mechanische Beanspruchungen. Formteile aus solchen Legierungen, z. B. Düsen, haben naturgemäß eine sehr große Lebensdauer, da sie sich im Betrieb viel weniger leicht verkratzen und verbeulen und demgemäß auch die Gefahr für eine Beschädigung der feinen Bohrungen praktisch fast ausgeschlossen ist. Ein besonderer Vorzug dieser vergütbaren Legierungen zeigt sich auch noch bei der Herstellung von Formteilen. Düsen können in weichem, d. h. abgeschrecktem Zustande fertiggestellt, d. h. mit den feinen Bohrungen versehen werden, während ihre endgültige Härte ihnen alsdann durch den anschließenden Vergütungsprozeß verliehen wird.
• Zur Erhöhung der Naturhärte kann man. schließlich sowohl Legierungen des Palladiums mit Silber sowie des Palladiums mit Kupfer und/oder Aluminium noch ein oder mehrere andere Metalle, wie Nickel, Kobalt, Mangan u. dgl., in Mengen bis zu etwa io°% zulegieren, wodurch zwar in geringem Umfange Sprödigkeit veranlaßt, jedoch die Beständigkeit gegen Angriff durch chemische Agenzien nicht oder nur unmerklich gemindert wird.
• Es ist zwar bekannt, daß gewisse Legierungen, welche aus Palladium, Kupfer und Silber' bestehen, sich durch eine besondere Zerreißfestigkeit sowie Beständigkeit gegen oxydierende Einflüsse auszeichnen, wie sie beispielsweise bei Kontakten u. dgl,, gegeben sind. Es war jedoch nicht anzunehmen, daß Legierungen der vorstehend beschriebenen Art die für die bekannten Legierungen des Palladiums mit Silber und Kupfer ermittelten Vergütungswerte um ein Vielfaches übersteigen und durch ihre Beständigkeit gegen außergewöhnliche hohe Beanspruchungen durch chemischen Angriff ihnen ein Anwendungsgebiet erschließen würde, welches bisher nur verhältnismäßig viel teureren Edelmetallen, wie Platin und/oder Gold vorbehalten war. Durch die wesentlich größere Wohlfeilheit infolge des geringeren spezifischen Gewichtes des Palladiums,. welches bisher nur verhältnismäßig geringe Anwendung gefunden hat, gestattet die Anwendung der beschriebenen Legierungen, insbesondere für Spinndüsen, eine wesentliche Minderung -der: für einen Spinnereibetrieb festzulegenden Werte.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung von Legierungen aus 2o bis 6o0/0 Palladium, Rest Silber und Kupfer, mit der Maßgabe, daß Kupfer nicht den Hauptbestandteil der Legierung bilden darf, zur Herstellung von hohen mechanischen und chemischen Beanspruchungen ausgesetzten Formteilen für die Kunstseidenindustrie, insbesondere Spinndüsen.
2. 2. Verwendung von Legierungen mit mehr als 5001, Palladium, Rest Kupfer und gegebenenfalls bei einem Kupfergehalt von mehr als 2o°% auch Silber, für den in Anspruch i genannten Zweck.
3. 3. Verwendung von Legierungen aus 2o bis 6o°% Palladium, Rest Kupfer und gegebenenfalls Silber mit der Maßgabe, daß der Kupfergehalt 500[o nicht übersteigt und Kupfer bis zu 5 °% der Gesamtlegierung durch Aluminium ersetzt ist, für den in Anspruch i genannten Zweck'. q.. Verwendung von Legierungen nach Ansprüchen i bis 3, mit einem Gehalt an noch einem oder mehreren weiteren Metallen, wie z. B. Nickel, Kobalt, Mangan, deren Gesamtmenge nicht mehr als etwa io°% der Gesamtmenge beträgt, für den in Anspruch i genannten Zweck. 5. Verwendung von gemäß Ansprüchen i bis 4 hergestellten Gegenständen in vergütetem Zustand, d. h. bei Temperaturen oberhalb 85o° geglüht, abgeschreckt und angelassen.