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Verwendung von Goldlegierungen für Kunstseidespinndüsen Es ist bekannt,
d.aß das Legierungssystem Gold-Platin bei Temperaturen unterhalb 8oo° eine Mischungslücke
aufweist, durch die die in diesem Gebiet liegenden Legierungen vergütbar werden.
Diese wertvolle Eigenschaft hat neuerdings dazu geführt, daß derartige Legierungen,
insbesondere eine solche vorn 70% Au und 3o% Pt, Verwendung in der Technik finden.
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Dabei hat sich jedoch ,gezeigt, daß die Legierungen außer ihren günstigen
Eigenschaften auch den Nachteil besitzen, bei der für die Vergütung erforderlichen
Wärmebehandlung ein grob kristallinisches Gefüge anzunehmen, das ihre Verwendbarkeit
z. B. für Kunstseidespinndüsen beeinträchtigt.
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Es wurde nun gefunden, daß man die Struktur dieser vergütbaren Au-Pt-Legierungen
außerordentlich dadurch verbessern kann, daß man ihnen sehr geringe Mengen von Rh
beimischt. Gibt man zu einer Legierung von 70 % Au und 30 % Pt etwa 5 % Rh, so wird
dadurch wohl ein sehr feines Kornerzielt, aber die Vergütbarkeit der Legierung geht
verloren. Vermindert -man jedoch den Rh-Gehalt auf unter i %, so tritt das überraschende
Ergebnis auf, .daß das erstrebte feinkörnige Gefüge der Legierung erzielt wird,
während die Vergütung nicht nur bestehen bleibt, sondern vermehrt wird und außerdem
ihren Höchstwert nach wesentlich kürzerer Zeiterreicht. Der beste Erfolg wird mit
einem Zusatz von etwa o, 5 % Rh erreicht, während die Grenzen, innerhalb deren Bein
Rh-Zusatz vorteilhaft ist, bei o,o5 und i liegen.
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Die Kurve zeigt bei einem Gehalt von o,5 bis i % Rhodium einen außerordentlich
steilen Anstieg, der selbst dann nicht hätte ,extrapoliert werden können, wenn man
bei früheren Versuchen, die sich auf Rhodium erstreckt hätten, in die Nähe von 4
oder 2 Rhodiumzusatz geraten wäre. In Fig. i der Zeichnung ist der Verlauf der Kurve
bei einer Legierung der Zusammensetzung 750/9 Gold und
250/0 Platin gezeigt.
Die dieser Kurve zugrunde liegenden Zahlenwerte lauten wie folgt: Bei einer Ausgangshärte
von 7o bis 8o° Brinell beträzt die Endhärte:
| bei o;2500 Rh ....... z7o° Brinell |
| - 0,5 0/0 Rh ....... 2io° - |
| - 1,0 0/0 Rh ....... 2o5° - |
| - 1,5 0/0 Rh ....... - 15o° - |
| - 3 0@0 Rh ....... i55° -- |
| - 5 0@0 Rh ....... 1z5" - |
In Fig.2 der Zeichnung ist die Härte von verschiedenen Gold-Platin-Legierungen
in
einigen Kurven dargestellt. Davon gibt Kurve I die Härte von Gold-Platin-Legierungen
mit oder ohne geringem Rhodiumzusatz in urvergütetem Zustand wieder. Wie ersichtlich,
ist :eine Legierung mit
17 % Platin besonders Weich und deshalb gut zu verarbeiten;
ohne daß an dieser Grenze die günstige Wirkung plötzlich aufhörte. Dies pflegt ja
sehr selten der Fall zu sein. Die sprunghafte Änderung bei -den vorliegenden Legierungen
bezieht sich vielmehr auf das Gebiet des Rhodiumzusatzes. Legierungen über 2o %
Platin sind schon etwas härter, diejenigen mit 300/0 und mehr Prozenten Platin wesentlich
härter.
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Kurve II gibt die Härte der vergüteten hinären Legierungen ohne Rhodiumzusatz
an:. Danach tritt bei der Legierung von 700/0 Gold und 3o % Platin ein sehr beträchtlicher
Härtungseffekt auf, bei der Legierung von 75 % Au und 25 % Pt ein wesentlich geringerer,
während bei 2o% und i5% Platin kein Härtungseffekt mehr zu erwarten ist. Demgemäß
zeigt Kurve III die Härte der vergüteten Legierungen mit -einem Zusatz von o; 5
bis i % Rhodium.
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Von den vier anderen Pt-Metallen zeigt nur das Ru eine ähnlich günstige
Wirkung auf die Struktur, doch verdienen die Legierungen mit Rh wegen ihrer besseren
Verarbeitbarkeit den Vorzug vor deren mit Ru.
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Die neuen Legierungen vereinigen eine Summe günstiger Eigenschaften,
so vor allen Dingen -ä.) ein äußerst feink@örnig-es homogenes- Gefüge, b) eine selten
hohe Vergütbarkeit, c) eine überaus große Polierfähigkeit und d) eire extreme :chemische
Widerstandsfähigkeit.
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Durch diese Umstände ist es möglich, aus diesen Legierungen Formstücke
herzustellen, deren Anfertigung und spätere Verwendung an den Werkstoff in den verschiedenster.
Richtungen die höchsten Ansprüche stellt. So ist es beispielsweise möglich, in ein
einziges Formstück eine sehr große Anzahl - weit über iooo - mikroskopisch feiner
Bohrlöcher reinzubringen, sowohl jedem einzelnen Kanal eines Bohrloches als auch
dem ganzen Formstück eine Hochglänzpolitur zu verleihen und schließlich die Härte
des fertigen Formstückes so zu steigern, daß es hohen mechanischen Beanspruchungen
gewachsen ist. Bei dieser hohen Härte sind jedoch die Legierungen nicht etwa. spröde,
wie dies häufig nach der Vergütung der Fall ist, sondern sie besitzen eine sehr
hohe Elastizität und nach "'Überschreiten der Elastizitätsgrenze noch eine sehr
hohe Dehnung, so daß es, wenn erforderlich, möglich ist, auch noch Form:-änderungen
am gehärteten Material vorzunehmen, ohne daß Beschädigungen, wie Sprünge oder Risse,
zu erwarten, sind.
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Die seltene Möglichkeit, aus einem Werkstoff Formstücke herzustellen,
die neben bester Verarbeitungsmöglichkeit, wie Feinbohrbarkeit und Polierfähigkeit,
eine größtmögliche mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit zeigen, ist gegeben
durch die Natur der Legierungen; die nur m einem bisher noch nicht bekannten Konzentrationsgebiet
eine überraschende Summierung wertvoller technologischer Eigenschaften aufweisen:
Besonders betont sei .dabei, daß diese' Eigenschaften weitgehend .unabhängig voneinander
sind. Sie treten bei anderen Legierungen manchmal zu einem, manchmal zum anderen
Teil auf. Erst im Gebiet der Erfindung vereinigen sie sich.
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Beispiel ' Eine Legierung von 70% Au, 29,50/0 Pt, 0, 5 % Rh zeigt
nach einer Temperzeit von 2 Stunden bei i 2oo° ein etwa sechs- bis achtmal kleineres
Korn ,als eine Legierung aus 70 % Au und 30 % Pt. Ihre Vergütungshärte steigt bei
6oo° Anlaßtemperatur schon nach 30 Minuten auf etwa 22o Brinell, während
die Rh-freie Legierung erst nach 2 Stunden eine Härte von etwa igo Brinell erreicht.