DE821556C

DE821556C - Platinlegierung

Info

Publication number: DE821556C
Application number: DEP50376A
Authority: DE
Inventors: Raymond Francis Vines; Edmund Merriman Wise
Original assignee: Mond Nickel Co Ltd
Current assignee: Mond Nickel Co Ltd
Priority date: 1941-03-22
Filing date: 1949-07-29
Publication date: 1951-11-19

Description

Platinlegierung Um Platin, das zu Schmuckwaren, Zahnbrücken und für andere Zwecke verarbeitet werden soll, här_te_r zu machen, ist es üblich, es mit einem anderen Metall der Platingruppe, gewöhlich Iridium, zu legieren. Platin-Iridium-Legierungen haben höhere Schmelzpunkte als Platin und sind schwieriger zu vergießen. Ferner sind diese Legierungen mit den üblichen Iridiumgehalten von 5 bis 150/0 im gegossenen oder ausgeglühten Zustand nicht sehr hart und haben auch eine größere Dichte als Platin. Die Platin-Ruthenium- und Platin-Osmium-Legierungen, insbesondere diejenigen, die mehr als ungefähr 50/0 Ruthenium oder Osmium enthalten, entwickeln während der Schmelze giftige Dämpfe, haben einen höheren Schmelzpunkt als Platin und keine gute Dehnbarkeit.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine Beigabe von kleineren Mengen Zinn zu derartigen Platinlegierungen die Härte ohne Einbuße an Dehnbarkeit steigert, den Schmelzpunkt senkt und die Legierung leichter gießbar macht.
Erfindungsgemäß enthält eine Legierung mindestens 82°/o Platin, 0,35 bis 50/0 Zinn, Rest im wesentlichen ein oder mehrere weitere Metalle der Platingruppe, wobei jedes weitere Metall oder die weiteren Metalle in einer Gesamtmenge von mindestens o,50/0 vorkommen sollen. Vorzugsweise ist der Zinngehalt nicht höher als 30/0 und beträgt der Platingehalt mindetens 95°/o.
Besonders geeignete Legierungen ergeben sich durch Beigabe von Zinn zu Platin-Ruthenium-Legierungen, in denen der Rutheniumgehalt 12% nicht übersteigt und vorzugsweise 2 bis 4,50/0 beträgt. Im allgemeinen wird der Rutheniumgehalt geringer genommen, wenn der erwähnte Höchstanteil an Zinn in der Legierung vorhanden ist. Wenn der Rutheniumgehalt höher als ungefähr 120/0 oder der Zinngehalt höher als ungefähr 50/0 ist, wird die Legierung spröde und tritt ferner bei hohem Zinngehalt eine schädliche Steigerung der Oxydation während des Erhitzens ein. Vorzugsweise wird der Zinngehalt zwischen 0,45 bis 30/0 gehalten. Als am besten hat es sich erwiesen, die Zinnanteile auf i,50/° oder darunter und die Summe der Zinn-Ruthenium-Gehalte auf 50/0 oder darunter zu halten. Andere Metalle der Platingruppe wie Iridium, Palladium, Osmium und Rhodium können neben oder an Stelle von Ruthenium verwendet werden. Zusätzlich zu Zinn oder Metallen der Platingruppe können die Legierungen kleine Mengen Spurenelemente enthalten. Der Satz Rest Platin oder Metalle der Platingruppe schließt das Vorhandensein von Grundmetallen, wie z. B. Kupfer, Nickel, Molybdän und Wolfram in kleinen Mengen; d. . weniger als 50/0 nicht aus. Gleicherweise können die Legierungen ähnliche kleine Mengen anderer bekannter Metalle, die nicht zur Platingruppe zählen und die Platin härter machen, enthalten, um die günstige Wirkung des Zinns zu ergänzen. Ferner können die Legierungen kleine Mengen Eisen, Magnesium, Kalzium und andere Elemente, die gewöhnlich mit Platin- und Platinlegierungen verbunden sind, enthalten.
Es wurde bisher angenommen, daß Zinn in Platinlegierungen schädlich ist, weil es die Sprödigkeit fördert. Jedoch sind Legierungen gemäß der Erfindung, die nicht mehr als 30/0 Zinn enthalten, dehnbar und gut zu verarbeiten. Der Zinngehalt wird vorzugsweise niedrig gehalten, zum Beispiel auf ungefähr o,50/0 für Legierungen, die zur Herstellung verwickelter Formen dienen. Das hervorstechendste Merkmal dieser Legierungen ist ihre Härte, die, wie es scheint, keine Alterungshärte ist. Wenn die Legierungen ausgeglüht sind, haben sie eine Vickershärte von über 9o. Eine Legierung mit o,50/0 Zinn und z0/0 Ruthenium hat eine Vickershärte von ungefähr ioo bis 1o5.

Beispiele von ,Legierungen gemäß der Erfindung mit Vickershärtezahlen, die mit einer io kg Last erreicht wurden, nachdem die Materialien mittels Kaltwalzen um 5o0/0 heruntergewalzt und bei 110o° C 30 Minuten lang geglüht und dann in Wasser abgeschreckt waren, seien nachstehend gegeben

Vickers-

Legierung härtezahl

1. o,50/, Sn 2,o0/, Ru I 97,5% Pt 115

2. o,50/, Sn 4,0% Ru 95,5% Pt 146

3- o.50/, Sn 5 % Ir 945% Pt 102

4. i,o% Sn 5 % Pd 94,0% Pt 117

5. o,50/, Sn 4,5% Pd 95,o0/0 Pt 9o

Die Wirkung einer Zinnbeigabe zu einer Platin-Ruthenium-Legierung ist durch einen Vergleich obenstehender Werte mit folgenden Zahlen ersichtlich, die bei Platin-Ruthenium-Legierungen erreicht wurden, die kein Zinn enthielten

So ist z. B. zu erkennen, daß die Legierung Nr. 3 bedeutend härter ist als die vergleichsweise Legierung Nr. 7. Diese Steigerung der Härte wurde ohne Beeinträchtigung der Verarbeitungseigenschaften der Legierung und mit einer Herabsetzung des Schmelzpunktes um io° C erreicht. Es ist wirtschaftlich von Vorteil, wenn Iridium nicht erforderlich ist oder weniger von diesem Element genommen werden kann. Ebenfalls ist die Legierung Nr. 5 viel härter als die vergleichsweise Legierung Nr. ii und hat einen um 30° C niedrigeren Schmelzpunkt.

Die Legierungen können besonders vorteilhaft zur Herstellung von gegossenen oder geformten Schmuckwaren verwendet werden, insbesondere zu Fassungen für Diamanten oder anderen Edelsteinen, sowie für gegossene oder geformte Zahnbrücken. Auch können elektrische Kontakte, chemische Geräte u. dgl. hieraus gefertigt werden.

Claims

PATENTANSPRI'CIIE: i. Platinlegierung, gekennzeichnet durch nachstehende Zusammensetzung: mindestens 820/0 Platin, 0,35 bis 50/0 Zinn, Rest, aber mindestens o,50/0, ein oder mehrerer anderer Metalle der Platingruppe.
2. Legierung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Platingehalt mindestens 95% beträgt.
3. Legierung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch nachstehende Zusammensetzung: o,5 bis i20/0 Ruthenium, 0,35 bis 30!0 Zinn, Rest Platin.
4. Legierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zinngehalt 1,50/0 und die Summe der Zinn- und Rutheniumgehalte 50/0 nicht übersteigt.
5. Legierung nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch nachstehende Zusammensetzung: 2 bis 4,50/, Ruthenium, 0,45 bis 1,50/, Zinn, Rest Platin.
6. Legierung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch nachstehende Zusammensetzung: 0,50/, ' Zinn, 2,o0/, Ruthenium, 97,50/, Platin.
7. Legierung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch nachstehende Zusammensetzung: o,50/0 Zinn, 4,o0/, Ruthenium, 95,5% Platin. B. Legierung nach Anspruch i, gekennzeichnet i durch nachstehende Zusammensetzung: 0,5% Zinn, 5,o0/0 Iridium, 94,5% Platin. g. Legierung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch nachstehende Zusammensetzung: 1,o0/, Zinn, 5,o0/, Palladium, 94,o0/, Platin. io. Legierung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch nachstehende Zusammensetzung: o,50/, Zinn, 4,50/, Palladium, 95,o0/, Platin. ii. Verwendung einer Legierung nach einem der Ansprüche i bis io als Werkstoff für gegossene i oder geschmiedete Schmuckwaren und Zahnersatzgegenstände.