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Gold-Platin-Legierungen,. insbesondere für die Herstellung von Spinndüsen
Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf Gold-Platin-Legierungen, insbesondere
zur Herstellung von Spinndüsen, und betrifft Gold-Platin-Legierungen mit härtenden
Zusätzen, die sich auf der einen Seite durch ihre Härte, auf der anderen Seite aber
auch durch vorzügliche Verarbeitbarkeit und wünschenswertes Verhalten bei Verwendung
als Spinndüsen auszeichnen.
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Die Gold-Platin-Legierungen gemäß der Erfindung sind im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, daß:sie folgende Zusammensetzung haben: Platin in Mengen
von .4 bis 40'/0, mindestens eins der Metalle Kobalt, Indium, Chrom, Titan, Zirkon,
Vanadin in Mengen bis zu 1,5% und Rbenium in Mengen von o,o2 bis o,5 %, Rest Gold.
Der Rheniumgebalt beträgt vorzugsweise o,o5 bis o,2%. Insbesondere für die Verwendung
von Spinndüsen hat man schon Gold-Platin-Legierungen mit geringen Platingehalten,
z. B. bis etwa 2o0/0, vorgeschlagen, die noch je zwei Metalle der obengenannten
Art, wie Kobalt, Indium, in geringen Mengen enthalten, da man gefunden hat, daß
bei diesen Legierungen, deren Platinanteil an sich- nicht genügt, um eine Aushärtung
zu ermöglichen, solche Zusätze hohe Härten ergeben, die sie mittels Aushärtung durch
eine thermische Behandlung erfahren.
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So beträgt z. B. bei einer Legierung mit ino % Platin und einem Zusatz
von je o,6% Kobalt und Indium der maximale Härtewert der Legierung nach der Aushärtung
ir8ö° Brinell und bei einer gleichen Gold-Platin-Legierung mit je o,4% an den beiden
obengenannten Zusatzmetallen ir,6o'°' Brinell.
Die vorliegende Erfindung
beruht nun auf der Erkenntnis, daß man sowohl derartige Legierungen, die auf Grund
ihres geringen Platingehaltes eine Vergütbarkeit noch nicht bedingen, wie auch bei
Legierungen mit höheren Platingehalten; d. h. beginnend etwa mit -,511/o Platin,
bei welchem Gehalt bereits die natürliche Aushärtung beginnt, aber vor allem für
Spinndüsen noch ahne praktische Bedeutung ist, durch Zusatz mindestens eines der
obengenanntenMetalle und weiterhin durch Zusatz geringer Mengen an Rhenium, wie
erwähnt, für Spinndüsen geeignete Legierungen erhält, die den verschiedensten, an
solcheLegierungen zu stellenden Anforderungen in vorzüglicher Weise gerecht werden.
Sowohl die erzielbaren Endhärten bei geringen Platingehalten wie auch beachtliche
Steigerungen der Härtewerte bei Legierungen mit höheren Platingehalten als etwa
2o bis 25% als auch die dabei gewährleistete vorzügliche Verarbeitbar'keit sind
hervorzuheben. Der Zusatz der :Metalle Indium, Kobalt usw. bewirkt bei den von Natur
aus nicht hartbaren Gold-Platin-Legierungen ein Eintreten der Härtbarkeit überhaupt
und führt bei der Legierung mit höheren Platingehalten zu einer Steigerung der Härtewerte,
die -teilweise erheblich über die auf der natürlichen Härtbarkeit beruhenden .hinausgeht.
In allen diesen Fällen bedeutet der Zusatz des Rheniums eine wünschenswerte Erhöhung
der Zähigkeit, d. h. der Dehnungswerte der Legierungen, und, soweit er unter Umständen
eine .Minderung der Härtewerte, besonders der durch höhere Platingehalte erreichbaren
Härtewerte,.: mit sich bringt, eine Härteminderung von praktisch zu vernachlässigendem
Umfang. Rhenium zeigt in dieser BeziehungWirkungen, wie sie auch bei Rhodium festgestellt
werden, welches auch eine Verbesserung der Verarbeitbarkeit, insbesondere bei der
Anbringung von Bohrungen, bewirkt. Die fertigen Düsen neigen in Folge erhöhter Zähigkeit
weniger zu Rißbildungen, wie es bei einer rheniumfreiem Düse; vor allem mit höheren
Platingehalten, mitunter der Fall ist. Damit vermindert sich die Gefahr eines Ausreißens
des Düseribodens und macht sich eine wesentliche Erhöhung der Lebensdauer, abgesehen
von der Ausschaltung mitunter recht lästiger betrieblicher Störungen, geltend. Besonders
vorteilhaft sind Legierungen mit Gehalten zwischen 210 und 35, vornehmlich solche
mit 25- bis 30% Platingehalten -und entsprechenden Zusätzen an Indium, Kobalt usf.,
sowie Rhenium. Bei einer Legierung beispielsweise mit I2.5 0/a Platin, 0,2 % Kobalt
und o,- 0/0. Indium und einem Rheniumgehalt von o,o50h, Rest Gold wurden Härtewerte
von 22o bis 23o Drinell erhalten, und -der kornverfeinernde Einfluß des Rheniums
macht sich vorzüglich geltend. Die Korngröße erweist sich durchschnittlich auf 1/s
bis iho gegenüber rheniumfreien Legierungen bei sonst gleichen Glühbedingungen vermindert.
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In analoger Weise zeigten Legierungen mit 30% Platingehalt, einem
Gehalt an den Zusatzmetallen Kobalt mit o,2 %, Indium o,2 % und ö,o@5 % Rhenium
bei entsprechender Aushärtungszeit eine Härte von maximal etwa 2!6o Brinell bei
außerordentlich starker Verfeinerung des (Korngefüges.
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Dazu ist im einzelnen noch zuzufügen, daß bei Legierungen von 25011o
Platin und 751/o Gold ohne Zusätze der Aushärtungseffekt unbedeutend und ohne jeden
praktischen Wert für die Anwendung; insbesondere für Spinndüsen, ist. Durch den
Zusatz von Kobalt und Indium erhöht sich je nach der Homogenisierungstemperatur
und Vergütungsdauer die Härte bis zu 233 Brinell bei 'I'/2Stündiger Aushärtung:
Bei' gleicher Glühtemperatur erreicht die Legierung- mit zusätzlich 1,o5 % Rhenium
die erwähnten Härtewerte von 22o bis 23o Brinell, wobei das Maximum bei etwas längeren
Aushärtungszeiten liegt. Bei einer Legierung mit 30 0/0 Platin bedingt der
Einfluß des hohen Platingehaltes bei entsprechender Aushärtungszeit Härtewerte von
maximal 2ii.o Brinell und der Zusatz. von Kobalt und Indium eine so beträchtliche
Steigerung (bis zu Härtewerten von 295 Brinell), daß der Härterückgang durch den
Rheniumzusatz aus Härtewerte von etwa .2f1 Brinell angesichts der sehr verbesserten
Verarbeitbarkeit infolge erhöhter Feinkörnigkeit und Zähigkeit nicht ins Gewicht
fällt.
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Diese Beispiele zeigen an Hand zweier Zusammensetzungen eindeutig
die Bedeutung der oben gekennzeichneten Legierungen gemäß der Erfindung, in deren
Rahmen je nach den mannigfachen Anforderungen der Praxis, insbesondere für Spinndüsen,
die verschiedensten Möglichkeiten anderer Zusammensetzungen eingeschlossen sind.