DE751469C

DE751469C - Verfahren zur Herstellung von Verbundmetallen

Info

Publication number: DE751469C
Application number: DEH161040D
Authority: DE
Inventors: Richard Lukas
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1939-11-25
Filing date: 1939-11-25
Publication date: 1952-11-24

Description

Verfahren zur Herstellung von Verbundmetallen Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Herstellung von dublierten Formstücken Zwischenschichten zwischen die zu verbindenden Metalle einzuschalten, die je nach der Art dieser Metalle verschiedene Aufgaben erfüllen sollen.
So wurden beispielsweise Zwischenschichten gewählt, um zu vermeiden, daß die beiden zu vereinigenden Metalle ineinander diffundieren und so das eine 'Metall durch den Überzug aus dem anderen Metall durchschlägt oder die beiden Metalle eine die Weiterverarbeitung störende spröde Legierung ergeben. Umgekehrt wurden aber bei der Herstellung von Dubleeblechen Zwischenschichten auch schon dann gewählt, wenn die Diffusion der beiden zu verbindenden Metalle zu gering war, um eine feste Vereinigung zu erzielen; man hat dann eine Zwischenschicht aus einem Metall g ewä ' lilt, das sich mit den beiden Metallen leicht legiert und so als I?indeinittel die Vereinigung ermöglicht. Weiterhin wurden Zwischenschichten gewählt, uni die Verarbeitunstörende Unterschiede der mechanischen Eigenschaften der leiden zu vereinigenden Metalle zu überbrücken. So hat inan beispielsweise auch schon Kupferbronze. Aluminium, Kupfer-Nickel-Legierung ()der Stahl finit Platin in der Weise vereinigt. claß inan zuerst die genannten U nedelinetalle unter Hitze und Druck finit einem Silberblatt vereinigte. und dann in genau derselben «'eise ein auf den Silberbelag aufgelegtes Platinplättchen unter Wärme und Druck niit den anderen -Metallen vereinigte: die Vereini,--ung des ain höchsten schmelzenden Metalles. des Platins. wird also hierbei an letzter Stelle und in zenau derselben Weise wie die Vereinigun- der beiden anderen 'Metalle durch-«e f üh rt.
Weiterhin haben galvanische Zwischensc1iicliten zur haftfesten Verbindung- einer Deckschicht schon vielfach Verwendung gei unden. So hat man zur leichteren Verbindung einer dünnen Deckschicht mit einer massiven Unterlage schon Zwischenschichten benutzt. die 'niit der Unterlage oder der Deckschicht übereinstimmten. Ferner hat inan beiSpielsweise Stahl bereits mit einer galvanischen Zwischenschicht von Zink versehen. um eine hierauf angebrachte Aluminiumbronze haftfest niederschlagen zu können.
Bei den besprochenen Verfahren wurden also Metalle mit den verschiedensten Schmelznunkten miteinander verbunden, u. a. auch 'Metalle. deren Schmelzpunkte weit auseinanclerliegen, unter Verwendung eines Zwischenmetalls mit dazwischenlie@@endein Schmelzpunkt.
Die Erfindung beschäftigt sich nun mit der Aufgabe. solche 'Metalle, deren Schmelzpunkte weit auseinanderliegen, zu verbinden, bei denen sich durch Erhitzen der Metallbleche unter Druck keine für eine haftfeste Vereinigun- ausreichende Legierungsbildung erzielen läßt und bei denen auch das Preßschweißen der Metalle unter Verwendung einer Zwischenschicht mit anschließendem Auswalzen nicht zum Ziele führt.
Es wurde gefunden, daß es durchaus möglich ist. Verbindungen auch zwischen derartigen 'Metallen herzustellen, wenn eine Schicht aus einem dritten Metall zwischengeschaltet wird, dessen Schmelzpunkt zwischen den Schmelzpunkten der zu verbindenden Metalle liegt, und zum Unterschied von den l@islier üblichen Verfahren des 1'rel@schwci-Llens von drei -Metallen hierbei jedoch -rtiniiclist nur eine Verbindung zwischen den 1,ciclen liiichstschinelzenden -Metallen durch 1'relschweißen Hergestellt wird. Man gewinnt hierdurch den Vorteil, mit der Temperatur hei der dem Pressen vorausgehenden Glühunauf die für eine innige Schweißung zweckmäl,lige I-lölie gehen zu können, eine Teinperatur. die beispielsweise oberhalb des Schmelzpunktes des niedrig@rschmelzen :en der die beiden llauptschichten bildenden Metalle liegt. Daran :iiiscliliel;@ciie1 wird dann der so gewonnene Block durch Preßschweil.,en. gegebenenfalls unter Verwenduü- eines Lottes. bei einer erheblich tieferen Temperatur als der leim ersten Arbeitsgang benutzten finit dni niedrigersclnnelzenden'Metall verbunden.
Bei @ler @'er;inigun@ dLs höherschine1zenden Metalls finit dein Zwischenmetall ist es nicht notwendil-, die Blockstärke zu verwenden, die für eine unmittelbare lerbindung finit dein dritten Metall erforderlich wäre. '--s ist vielmehr vorteilhaft, von dickeren Stücken atiszugelien und deren Stärke dann durch Walzen auf das für die Verbindun-- mit @leiii ui. dri-erschinelzendenMetall erwfinsclite Miss'.' r ab zusetzL-Ii.
i Zur endgültigen Verbindung der beiden Metalle mit weit auseinanderlic---eiiden i Schmelzpunkten wird die ini ersten Arheitsgang hergestellte Zwennetallschicht. zweckin- l.lig nachdem sie einem Walzverfahren unterworfen wurde, durch Preßschweii.@en j finit dein niedrigerschnielzenden Metall hei j einer Temperatur vereinigt, die erheblich niedriger liegt als die bei der ersten Verschweiläung benutzte Temperatur, und zwar vorzugsweise bei einer Temperatur. die etwa 10o- unter dein Schmelzpunkt des niedrigerschmelzenden Metalls liegt. In manchen Fällen ist es vorteilhafter, diese @-erhindun@ zwischen dein -niedr:grschtnelz:nd.n lhtall und der 7_t@cimetallschirht hei den genaniitcii niedrigen Temperaturen durch Leiten 1"%!rzustellen.
Die nach dein neuen Verfahren erhaltenen 'lelirschichtinetalle lassen sich ohne weiteres durch Verfahren, wie Ziehen, Walzen oder Hämmern, weiterverarbeiten. Das -Auswalzen des fertigen 'Mehrschichtmetalls wird vorte.#ilhaft hei nicht zu hoher Temperatur durchzeführt. Die Schichten zeichnen sich durch eine überraschend feste Verbindung aus, die auch starken mechanischen Beanspruchungen standhält.
Das neue Verfahren findet allgemein Anwendung bei der Herstellung von dublierten Formstücken aus zwei Metallen, deren Schmelzpunkte weit auseinanderliegen und lief denen sich cittrcli Erhitzen der Metallbleche unter Druck keine für eine haftfeste Vereinigung- ausreichende Legierun"sliildttng erzielen liil.lt. Iss zeigt gegenüber den 15ekannten Verfahren den Vorzug einer erhöhten 1 Iaftfestigkeit der Metalle tind einer verlas s-,#erten nieclianischen und chemischen Wi-lerstanclsf:ihigl<eit. l'esonclers bedeutend sind die Fortschritte bei der Verbindung der verschiedenen, aus der Dubleetechnik bekannten Unedelmetalle mit Legierungen des Platins.
Das Verfahren soll an Hand eines Beispiels aus diesem Gebiet erläutert werden.
Es liegt die Aufgabe vor, einen dublierten Streifen herzustellen, bei dem auf Phosphorbronze in Längsrichtung ein schmaler Streifen aus einer Platin-1 ickel-Legierung eingelegt ist. Zu diesem Zweck wird eine Schicht aus Nickel und eine aus einer Platin-\ ickel-Legierung aufeinander-elegt und während etwa i11= Stunden bei 90o- nach einem an sich bekannten Verfahren reduzierend geglüht und dann heiß geprellt. Der so erhaltene Preßblock wird durch Walzen verformt. Der ausgewalzte Dubleestreifen, der aus einer Platiniclcel-Legierung und Nickel besteht. wird nun in eine in einem Phosphorbronzeblech angebrachte 'Nut eingelegt, wobei zwischen die Phosphorbronze und den Zweimetallstreifen eine beispielsweise aus einer Silberhupfer-Legierung bestehende Schicht ge-@eben wird. Das' Ganze wird bei einer Temheratur von etwa 7801 reduzierend erhitzt und anschließend gepreßt. Eine höhereTemperatur, etwa eine Temperatur, wie sie beim ersten Preßvorgang benutzt wird, ist hierbei zu vermeiden. Das erhaltene Preßstück läßt sich dann durch Walzen weiter verformen: es ist jedoch darauf zu achten, daß die Temperaturen der dabei erforderlichen ZwisChen-,rlühungen nicht zu hoch gewählt werden. Zweckmäßig arbeitet man in reduzierender Atmosphäre bei Temperaturen, die nicht über oo' liegen. Das ausgewalzte Band ist vorzii'licli zur Herstellung von Kontaktfedern geeignet. die als Kontaktstelle die eindublierte Platin-Nickel-Legierung enthalten. Die Dubleeauflage läßt sich mittels einer Sickenniaschine noch in eine erhabene Form bringen, >o daß die Kontaktstelle über die Ebene der Kontaktfeder hinausragt.
Der besondere Fortschritt der Erfindung ergibt sich daraus, daß sich zur Herstellung des eben beschriebenen Dublees die bekannten Verfahren nicht verwenden lassen. So wurde vergeblich versucht, zwischen einem in die Nut eingelegten Platin-Nickel-Streifen und der Phosphorbronze durch Preßschweißen eine Verbindung herzustellen. Auch die Anwendung einer Zwischenschicht, beispielsweise aus Nickel, zwischen der Phosphorbronze und der Platin-Nickel-Legierung ergab kein günstiges Ergebnis. Erst das beschriebene Verfahren nach der Erfindung führte zum Ziel und gab eine vorzüglich haltbare Verbindung zwischen der Phosphorbronze und der Platin-\ ickel-Legierung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Verbundmetallen, deren Schmelzpunkte weit auseinanderliegen, unter Verwendung eines Zwischenmetalls mit dazwischenliegendem Schmelzpunkt, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst das höh-erschmelzende Metall mit dem Zwischenmetall durch Preßschweißung und dann der so gewonnene Block durch eine zweite Preßschweißung mit dem niedrigersclimelzenden Metall verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Durchführung der zweiten Preßschweißung der aus dem höherschmelz.enden Metall und dem Zwischenmetall hergestellte Block ausgewalzt wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 52455o, :N.2131, 110786, 20974, 7o677, 1,3801, 703 4-30; französische Patentschrift Nr. 421 633; USA.-Patentschrift :\ r. 1 963 74.5; britische Patentschrift Nr. 425 717.