DE852765C

DE852765C - Verwendung von Nickel-Platin-Legierungen fuer mit geschmolzenem Glas in Beruehrung kommende Teile von Vorrichtungen zum Schmelzen und Verarbeiten von Glas

Info

Publication number: DE852765C
Application number: DEA3858D
Authority: DE
Inventors: Michel D Vilensky
Original assignee: ALGEMEENE KUNSTVEZEL MIJ NV
Current assignee: ALGEMEENE KUNSTVEZEL MIJ NV
Priority date: 1940-08-26
Filing date: 1941-08-26
Publication date: 1952-10-20
Also published as: US2269497A

Description

Verwendung von Nickel-Platin-Legierungen für mit geschmolzenem Glas in Berührung kommende Teile von Vorrichtungen zum Schmelzen und Verarbeiten von Glas Bei Vorrichtungen zum Schmelzen und Verarbeiten von Glas verwendet man für diejenigen Teile, die mit dem heißen, geschmolzenen Glas, besonders mit strömendem Glas; in Berührung kommen, wie z. B. für Auslaßmundstücke von für die Erzeugung von Glasfasern benutzten Schmelzbehältern, Edelmetalle, insbesondere Platin und andere Metalle der Platingruppe, bzw. Edelmetalllegierungen, wie Platin-Rhodium, Platin-Iridium usw. Diese Edelmetalle und Edelmetallegierungen sind in der Herstellung und im Gebrauch sehr teuer, und deshalb ist ihre Anwendung beschränkt.
Für gewisse Anwendungszwecke kennt man auch Legierungen, die als Hauptbestandteil ein unedles Metall, wie Nickel, Kupfer od. dgl., und einen Zusatz an Edelmetall, wie Platin, Palladium cd. @dgl., enthalten. So sind Legierungen für Zahnersatz aus 93 bis 970/0 Nickel und 3 bis 70/0 Platin und Legierungen für elektrische Kontakte aus 70°/0 Nickel und 30010 Platin bekannt. Die Erfindung betrifft die Verwendung von den letzteren ähnlichen Legierungen mit wenigstens 75 % Nickel als Hauptbestandteil für mit geschmolzenem Glas in Berührung kommende Teile von Vorrichtungen zum Schmelzen und Bearbeiten von Glas.
Es '.hat sich gezeigt, d'aß diese Legierungen sich für .den angegebenen Verwendungszweck mit Vorteil an Stelle der wesentlich kostspieligeren Edelmetalle und Edelmetallegierungen benutzen lassen. Eine Nickel-Platin-Legierung mit wenigstens 750/0 Nickelgehalt bzw. höchstens 25 % Platingehalt besitzt wie die Edelmetaallegierungen bei -den honen Temperaturen, wie sie zum Schmelzen von .üblichem Glas und beim Umwandeln desselben. in Fasern oder eine andere Form in Fragekommen, eine .hohe chemische und physikalische Widerstandsfähigkeit. Selbst bei 'beständiger Hitzeeinwirkung oxydiert die Legierung nur wenig und langsam. In der Legierung sind Härte und Dehnbarkeit so vereinigt, daß sie sich zu Platten, Drähten, Stangen usw. von genauen Abmessungen verarbeiten läßt. Die aus der Legierung gefertigten Stücke lassen sich glattpolieren, um die Reibung und en Abrieb durch über die Flächen des Stückes fließendes geschmolzenes Glas und andere schädliche Einwirkungen auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Die Legierung kann leicht wieder eingeschmolzen, verarbeitet und gewalzt werden, ohne dabei ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften zu verlieren. Beim Einschmelzen ist der Verlust an Platin so gering, daß er vernachlässigt werden kann. Die Legierung läßt sich nicht nur warm, sondern auch kalt in die gewünschten Formen bringen und bearbeiten.
Die Zusammensetzung der erfindungsgemäß verwendeten Lekierung ist o,5 bis 25% Platin, Rest Nickel.
Soll die Legierung gegen besonders hohe Temperaturen beständig .sein, so ist ein höherer Prozentsatz an Platin inner'hal'b des angegebenen Bereiches zu wählen. Für gewöhnliche Sodakalksilikat- oder Borosilikatgläser ist eine Legierung von 950/0 Nickel und 5 % Platin sehr zufriedenstellend wegen ihrer niedrigen Herstellungskosten und der guten Eigenschaften hinsichtlich Härte, Dehnbarkeit, Hitzebeständigkeit und chemische Dauerhaftigkeit.
In der Regel empfiehlt sich ein Gehalt an Platin von 5 bis 150/0, während Zusätze über 15 % gewöhnlich unnötig sind, da sie nur die Kosten der Legierung erhöhen, ohne entsprechende Vorteile zu bieten.
Bei der im heißen und 'kalten Zustand bearbeitbaren Nickel-Platin-Legierung ist während des Schmelzens der Zusatz einer geringen Menge eines Desoxydationsmittels wesentlich. Ohne ein solches Mittel besteht beim Schmelzen und Gießen des Metalls die Neigung, daß das Nickel oxydiert und Nickeloxydeinschlüsse sich bilden, d.ie bei der Bearbeitung, z. B. :beim Ziehen oder Walzen eines Drahtes oder eines Bleches, beim Biegen usw., Anlaß zu Rissen und zu einer Schwächung,des Metalls geben. Deshalb empfiehlt es sich, eine kleine Menge ' des Desoxydationsmittels zuzusetzen, die genügt, um das entstandene Nickeloxyd zu reduzieren und das Metall von Sauerstoff freizumachen.
Ein geeignetes Desoxydationsmittel für diesen Zweck in Mengen von etwa 0,5 bis 2010 ist metallisches Mangan. Mit einem solchen Zusatz ist -die Legierung gerade nach dem Erstarren weniger empfindlich, und es lassen sich von Warmsprüngen freie Blöcke erzielen. Der Zusatz erhöht auch die Flüssigkeit der geschmolzenen Legierung und die Widerstandsfähigkeit des fertigen Metalls gegen Oxydation. Das Mangandioxyd setzt sich als Schaum ab. Es ist im allgemeinen zweckmäßig, etwas mehr, beispielsweise i %, Mangan zuzusetzen, als zum Desoxydieren des Metalls erforderlich ist. Hierdurch werden die Schmiedbarkeit und Verarbeitbarkeit des Metalls als auch seine Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturen erhöht. Vorzugsweise beträgt die zugesetzte Manganmenge etwa .0,5 bis, i 0/0. Übermäßige Zusätze an Mangan führen zu Eutektoiden und anderen Schwierigkeiten.
Es können auch andere Desoxydationsmittel verwendet werden, wie z. B. metallisches Titan in Mengen von etwa 0,03 bis o,i %. Ebenso kann man kleine Mengen von Titan und Mangan zusammen benutzen, und zwar 0,03 bis o,i % Titan und 0,5 bis 2% Mangan. Zur Vermeidung von Brüchigkeit sollen übermäßige Mengen von Titan nicht benutzt werden. Gegebenenfalls kann auch 0,02 bis o,050/0 Lithium zugesetzt werden, jedoch ist dieses Mittel gefährlich und erfordert besondere Geschicklichkeit beim Zusetzen, während es in zu großen Mengen der Legierung abträglich ist. Demgemäß ist aus den oben angegebenen Gründen der Zusatz von Mangan vorzuziehen. Die Bemessung der zuzusetzenden Mengen an Desoxydationsmitteln hängt von der in der Legierung vorhandenen Menge an Platin ab. Bei ,größerem Platingehalt kommen .die oben angegebenen kleineren Mengen von Desoxydation@smitteln als Zusatz in Frage.
Falls gewünscht, können der Legierung auch andere Metalle, wie z. B. eine geringe Menge von Iridium, zur Erhöhung der Temperaturbeständigkeit und Härte zugesetzt werden. Beim kann es jedoch vorkommen, daß ein Teil des Iridiums durch Verflüchtigung verlorengeht, und der Zusatz von Iridium ist 'kostspielig. Zur Erhöhung der ,Hitzebeständigkeit kann man auch eine kleine Menge Rhodium zusetzen. Jedoch ist auch dieses Metall teuer und durchweg nicht erforderlich.
Bei der Benutzung von aus der erfindungsgemäßen Legierung hergestellten Teilen hat das Nickel die Neigung zu oxydieren, und zwar entsteht meistens auf der Oberfläche des Metalls ein Film aus Nickeloxyd, welcher die Verflüchtigung und entsprechende Verluste von Platin verhindert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Die Verwendung von Nickel-Platin-Legierungen mit einem Gehalt von höchstens 25 % Platin, Rest Nickel, für mit geschmolzenem Glas in Berührung kc.mmende Teile von Vorrichtungen zum Schmelzen und Verarbeiten von Glas.
2. Die Verwendung einer Legierung aus 0,5 bis 25'10, vorzugsweise 5 bis 150/0 Platin, Rest Nickel, für den in Anspruch i genannten Zweck.
3. Die Verwendung einer Legierung Ader im Anspruch i oder 2 angegebenen Zusammensetzurig, die mit einem geringen Zusatz eines Oxydationsmittels, beispielsweise mit Mangan in Mengen bis 2%, @behandelt worden ist, für den in Anspruch i genannten Zweck. Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 185 205; USA.-Patentschriften Nr. i 7796o2 und 18323o7.