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Verwendung von Nickel Tantal-Legierungen Für viele Zwecke der Technik
und des täglichen Gebrauches ist Nickel ein an sich erwünschter Werkstoff. Er besitzt
lediglich für manche Verwendungszwecke den Nachteil einer zu großen Weichheit. Man
hat deshalb bereits versucht, die Festigkeit und Härte des Nickels dadurch zu steigern,
daß man das Nickel mit verschiedenen Zusätzen legierte, wobei die entsprechenden
Legierungen vergütbar wurden. Durch die Vergütung, d. h. durch ein Abschrecken von
hoher Tem,peratur und ein nachträgliches Erwärmen auf mittelhohe Temperatur, läßt
sich die Härte der betreffenden Legierungen erheblich über diejenige des reinen
Nickels steigern. Als Zusätze hat man bisher beispielsweise Beryllium, Calcium,
Barium, Magnesium, Silicium und Kohlenstoff verwendet, wobei gegebenenfalls mehrere
dieser Zusätze gleichzeitig gegeben wurden. Die bisher für diesen Zweck verwendeten
Zusätze haben den Nachteil, daß sie einmal mit Nickel schwer legierbar und außerdem
leicht oxydierbar sind und daß anderseits die Vergütungswirkung schon bei sehr geringen
Gehalten der betreffenden Zusätze eintritt und sehr stark von der Menge des zugesetzten
Bestandteiles abhängt. Beispielsweise muß sich der Berylliumgehalt etwa zwischen
1,6 und z,5% zur Herstellung technisch brauchbarer, vergfitbarer Nickellegierungen
bewegen, und es ist naturgemäß sehr schwer, eine in so engen Grenzen genau dosierte
Menge dem Nickel zuzusetzen. Dies wird insbesondere dadurch erschwert, weil die
.sämtlichen bisher verwendeten Metalle infolge ihrer leichten Oxydierbarkeit und
der verhältnismäßig langen zur Legierungsbildung erforderlichen Zeit einen starken
Abbrand zeigen und infolgedessen stets mit einem gewissen Überschuß an Zusatzmetall
gearbeitet werden muß.
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Die genannten Zusätze sind nicht nur leicht oxydierbar, sondern auch
mehr oder weniger durch andere chemische Lösungsmittel angreifbar; es besteht deshalb
.die Gefahr, daß der bei der Vergütung' in feinster Form ausgeschiedene Bestandteil
mindestens an der äußersten Oberfläche der Legierung manchen korrosiven Einflüssen
zugängig sein kann.
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Gemäß der Erfindung werden für die Herstellung von Gegenständen, bei
denen eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften durch thermische Vergütung
erwünscht ist, an sich bekannte kohlensitofffreie fiantal-Nickel-Legierungen verwendet.
Es ist bekannt, daß Tantal-Nickel-Legierungen, die gegebenenfalls noch Zusätze anderer
Metalle, z. B. solche der Chromgruppe, enthalten können, chemisch widerstandsfähig
sind und eine gute mechanische Festigkeit aufweisen. Es war aber nicht bekannt,
daß Tantal-Nickel-Legierungen sich durch Abschrecken von hohen Temperaturen und
nachträgliches Anlassen thermisch vergüten lassen,
d. h. daß durch die erwähnte Wärmebehandlung die. m@fänischen Eigenschaften,
insbesondere die -Härte und Festigkeit, weitgehend verbessert' werden: Eine solche
thermische Vergütung ist außerordentlich erwünscht beispielsweise bei der Herstellung
von Zahnplatten, Kanülen und chirurgischen Instrumenten. Unter Verwendung von Tantal-Nickel-Legierungen
ist es möglich, Zahnplatten aus einer zunächst verhältnismäßig weichen Legierung
zu prägen und dann die fertigen Platten der thermischen Vergütungsbehandlung zu
unterwerfen und dadurch ihre Härte und Festigkeit außerordentlich zu steigern. Die
fertigen Platten sind dann außerordentlich widerstandsfähig gegen mechanische Deformationen;
und trotzdem isst die Herstellung der Platten unter Verwendung üblicher Pressen
und mit den dem Zahnarzt geläufigen Apparaten möglich. Die Verwendung von Tantäl-Nickel-Legierungen
ist auch deshalb er@vünscl@t, weil sich Tantal mit Nickel verhältnismäßig leicht
legiert und die Zeit, die zur Legierungsbildung benötigt wird, infolgedessen kurz
und der entstehende Abbrand gering ist. Schließlich tritt der Vergütungseffekt bei
verhältnismäßig höhen Gehalten und vor allem in verhältnismäßig weiten Gehaltsgrenzen
des Tantals ein, so daß die Bemessung des die Vergütung hervorrufenden Bestandteiles
leichter ist als bei Verwendung von anderen bekannten Vergütungszusätzen, wie Beryllium,
Calcium u. dgl. Der Tantalgehalt der erfindungsgemäß zur Verwendung gelangenden
Legierungen . kann etwa 5 bis 5ö % betragen; in der Regel wird man ihm zwischen
8 und 25% halten. Die Höhe des Tantalgehältes richtet sich außer nach der zu erreichenden
Vergütungswirkung auch nach dem Verarbeitungsgrad; dem die Legierung unterworfen
werden soll.
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Die zur Verwendung gelangenden Legierungen können in an sich bekannter
Weise noch Zusätze enthalten, die die Korrosionsbeständigkeit oder die mechanischen
Eigenschaften verbessern, wie beispielsweise Chrom, Molybdän, -Wolfram, Kobalt,
Kupfer, wobei. die Gesamtmenge dieser Zusatzbestandteile bis zu etwa 25% betragen
kann. Bei Zusatz dieser Elemente kann zugleich der Tantalgehalt, der eine bestimmte
Vergütbarkeit hervorrufen soll, niedriger gehalten werden als bei reinen Tantal-Nickel-Legierungen.