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Zinklegierung Die Erfindung schlägt eine neue Zinklegierung vor, die
namentlich zur Herstellung von Walzblechen für Gravierzwecke besonders gut geeignet
ist.
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Binäre Zinklegierungen werden häufig hergestellt, und @es gibt gute
Handelsmarken von Zink mit Blei, die für Cravierzwecke benutzt werden. Gegossenes
Zink ist kristallinisch und für den vorliegenden Zweck ungeeignet, sofern das Gefüge
nicht`durrh Wärmebehandlung oder auf andere Weisse geändert wird. Zink läßt sich
rein - oder mit gewissen anderen Elementen, wie Blei, legiert - nur bei Temperaturen,
die 200°C nicht überschreiten, gut walzen und zeigt na-oh dem Heiß- oder Kaltwalzen
bei einer Erhitzung auf 25o bis 300°C eine starke Kornvergrößerung.
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Gemäß der Erfindung soll eine Zinklegierung hergestellt werden, die
diese Mängel nicht aufweist. Sie,enthälteine geringe Menge Nickel oder Kobalt zusammen
mit Silicium, wobei der Siliciumgehalt nicht größer sein soll, als es die Bildung
von Nickelsilicid oder Kobaltsilicid erfordert, d. h. das Verhältnis des Siliciums
zu dem zusätzlichen Metall soll das der chemischen Zusammensetzung.des betreffenden
Silicides oder der Silicide nicht überschreiben, aber der Silicium,gehalt kann andererseits
beträchtlich kleiner sein.
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Es ist eine Zink-Mangan-Legierung bekannt, die noch geringfügige Mengen
Aluminium, Silicium, Chrom, Nickel enthalten kann. Bei dieser Legierung beträgt
der Höchstgehalt an Mangan etwa 40/0 und der günstigste Mangangehalt etwa 2%. Das
Mangan soll das Zink erheblich härter und widerstandsfähiger machen, um die Legierung
,als Ersatz für Kupfer, Messing oder Bronze verwenden zu können. Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung eignet die bekannte Legierung sich aber schon dann nicht,
wenn der Mangangehalt erheblich geringer ist. Beim Ätzen (mit Salpetersäure) entstehn
nämlich schwarze Manganoxyde auf der Oberfläche der Gravierplatte, und diese Manganoxyde
verunreinigen das. Bad.
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Ebenso sind Legierungen nicht mehr neu, die neben hohlen Gehaltern
,an Zink noch Silicium !und Nickel sowie außerdem Magnesium und Aluminium mit oder
ohne Kupfer aufweisen oder solche Zinklegierungen, die Nickel, Silicium rund Kupfer
enthalten, jedoch lassen sich derartige Magriesium oder Kupfer enthaltende Werkstoffe
weniger weitgehend
auswalzen und nicht so einwandfrei ätzen wie
die Legierungen nach der Erfindung. .
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Gemäß« der Erfindung soll die neue L.^_-gierung o, i bis o, 6 % Nickel
öder Kobalt 1
enthalten und ferner ö, o i bis o; 15 % Siliciti.m mit der schon
erwähnten Maßgabe, daß'@;tler Siliciumbedarf für die Bildung der betreffenden Sflicide
nicht überschritten wird.
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Beim Herstellen der Legierung kann man beispielsweise wie folgt vorgehen:
Aus nicht weniger als 8o % Nickel und nicht mehr als 2o % Silicium wird eine Vorlegierung
hergestellt, die man .als dünnen Strahl in Wasser abläßt und dadurch zerkleinert.
Ein entsprechender Anteil der Vorlegierung wird im geschmolzenen Zink aufgelöst,
-um ,eine Legierung mit etwa 5 % Nickel und dem zugehörigen Siliciumanteil zu gewinnen.
Diese reiche Zwischenlegierung dient zur Einführung der gewünschten Nickehnenge
in geschmolzenes Zink; der dann gewonnene Gußblock kann sofort durch Heißwalzen
bearbeitet werden.
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Die neue ternäre Legierung weist erhebliche Vorteile auf. Sie läßt
sich sehr gut gießen, ferner bei Temperaturen -von 350°C und mehr leicht heiß bearbeiten,
aber auch kräftig kalt bearbeiten. Die Gußb,löcke besitzen ein feinkärniges und
gleichmäßiges Gefüge, und die Korngröße wächst nach dem Heiß- und bzw: oder Kaltbearbeiter
bei Erhitzung auf 35o bis 380°C nicht bemerkenswert. Die -gegossene und die bearbeitete
Legierung zeigt eine große Dehnbarkeit und eine für die technische Anwündung wertvolle
Härte. Die Gußbläcke 'rönnen ohne vorherige Hitzebehandlung und bei wesentlich höheren
Temperaturen .als bisher ,gewalzt werden, und zwar zu dünnen Blechen, Streifen;
Folie oder Draht.
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Die Eignung der neuen Legierung für Gravierzwecke ist eine ausgezeichnete.
Gravierbleche müssen besonders rein, gleichmäßig und ätzfähig sein, also ein rasches
Ätzen ermöglichen. Infolge des Fehlens der Kornvergröberung bei der Erhitzung während
des Einbrennens ist das Ätzen ganz besonders erleichtert. Die Legierung liefert
ferner ausgezeichnete Bleche o. dgl. für lithographische Zwecke; sie ist auch zum
Herstellen von Stangen usw. durch Auspressen geeignet.
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Das zum Legieren verwendete Zink kann elektrolytisches oder Handelszink
sein, je-
doch wird ersteres im allgemeinen bevorzugt. Gewünschtenfalls können
zu den drei Komponenten geringfügige Mengen anderer Elemente hinzukommen; z. B.
das Blei des Handelszinks öder Aluminium oder Cadmium, jedoch soll der Gehalt an
einem solchen nicht mehr als die Hälfte des Nickels odwr Kobalts betragen. Man kann
die Zusätze dem geschmolzenen Zink vor dem Gizß,°n ,einfach einverleiben, die oben
beschriebene Legierungsweise ist aber Zum Schmelzen eignet sich der elektrische
Induktionsofen am besten.
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Die Wirkung des Siliciums ist mutmaßlich eine doppelte; es entoxydiert
die Legierung und sichert dadurch die Entstehung gesünder und dichter Gußblöck:e
ohne Poren und Oxydeinschlüsse. Ferner verteilt sich das Metallsilicid NL Si oder
Co@ Si gleichmäßig in der ganzen Legierung.