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Verfahren zur Herstellung von Legierungen des Silbers mit Metallen
der Eisengruppe Es ist bekannt, daß Silberlegierungen, die Metalle der Eisengruppe,
insbesondere Nickel, in Mengen von nicht über 1,50/, enthalten, eine gegenüber dem
reinen Silber erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen thermische und mechanische Beanspruchungen
besitzen. Der Grund dafür liegt wahrscheinlich darin, daß der Zusatz der genannten
Metalle das vorzeitige Auftreten von Schäden, die insbesondere auf der -Nei--un""-
des Silbers zur Grobkornbildung beruhen, wirksam zu verhindern in# der Lage ist.
Man hat daher aus derartigen Legierungen, insbesondere aus solchen des Silbers mit
o,o8 bis o,i5% Nickel, bereits im großen Umfang Apparate, Geräte, Rohrschlangen,
Kesselauskleidungen u. dgl. hergestellt, die in Gegenwart heißer Dämpfe, Säuren
oder geschmolzener Alkalien erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind. Die Herstellung
dieser Legierungen war bisher z# mit großen Schwierilgkeiten verbunden, da das Silber
selbst kleine M.engen der Zusatzmetalle nur bei sehr hohen Temperaturen und auch
dann nur außerordentlich langsam aufnimmt. Bei der Gewinnung der genannten Silber-Nickel-Legierungen
ist man beispielsweise so verfahren, daß das Nickel in Form von Pulver oder dünnem
Blech in geschmolzenes Silber bei einer Temperatur von 1200' C und mehr eingeführt
wurde. Dabei ist eine teilweise Oxydation des Nickelzusaties in der Regel kaum zu
vermeiden. Es ist außerordentlich schwierig, wenn nicht unmöglich, den Abbrand so
zu steuern und auszugleichen, daß mit genügend hoher Treffsicherheit der gewünschte
Nickelgehalt stets reproduzierbar eingestellt werden kann. Außerdem läßt es sich
nicht immer vermeiden, daß in der
fertigen, Legierung an Stelle
von metallischem Nickel mehr oder weniger große Mengen von Nickeloxyd im Silber
eingelagert sind, wobei derartige Legierungen wesentlich schlechtere Eigenschaften
zeigen als einwandfreie Silber-Nickel-Legierungen oder auch als unlegiertes Feinsilber.
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Das- Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht nun die Herstellung
von Silberlegierungen mit den Metallen der Eisengruppe, Eisen, Kobalt, insbesondere
aber mit Nickel, auf einem Wege, der die bisherigen Schwierigkeiten vermeidet und
in einfacher Weise und mit großer Treffsicherheit zu den gewünschten Legierungen
in einem einwandfreien Zustande führt. Nach der Erfindung werden die Zusatzmetalle
dem geschmolzenen Silber als niedrigschmelzende Vorlegierungen mit Phosphor oder
Arsen zugesetzt, worauf die Schmelze in üb-
licher Weise auf Halbzeug od.
dgl. verarbeitet werden kann. Uberraschenderweise wurde gefunden, daß die über die
Vorlegierung mit den Zusatzmetallen eingebrachten Mengen an Phosphor oder Arsen
bei der Weiterverarbeitung der so hergestellten Silberschmelzen, etwa durch Walzen
mit entsprechenden Zwischenglühungen, durch Diffusion und Abbrand an der Oberfläche
praktisch vollständig aus der Legierung entfernt werden können, ohne daß diese sich
in ihren Eigenschaften oder ihrem sonstigen Verhalten von den entsprechenden rein
binärenLegierungen mit gleichemGehalt anZusatzmetallen unterscheidet.
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Die Herstellung der genannten Legierungen nach dem Verfahren der Erfindung
soll nachfolgend am Beispiel einer Silber-Nickel-Legierung mit o, 15 0/0
Nickel
näher erläutert werden: Als, Vorlegierung dient in diesem Fall eine bei 88o'
C schmelzende eutektische Legierung von Nickel und Phosphor mit i 10/0
Phosphor. Eine solche Vorlegierung kann man beispielsweise gewinnen, indem ein Gemisch
von Nickelpulver und rotem Phosphor unter Schutzgas auf 3oo bis 350' C erhitzt
und zur Reaktion gebracht wird. Der Abbrand an Phosphor beträgt dabei nur etwa o,2
Vo. Die Schmelze bildet nach dem Erstarren einen dichten, grobkörnigen, spröden
Regulus, der gegebenenfalls auch leicht zerkleinert werden kann. Von der so hergestellten
- Legierung wurden etwa 0,I7O/o dem geschmolzenen Silber zugefügt. Dabei
löst sich der Zusatz außerordentlich rasch in der Silberschmelze auf, so daß diese
bereits nach kurzer Zeit vergossen werden kann. Obgleich die Legierung, im Gußzustand
verhältnismäßig grobkörnig anfällt, bietet das Walzen in üblicher Weise keine Schwierigkeiten.
Das Gefüge wird nach einer Zwischenglühung von z. B. 5 Minuten bei 6oo'C
außerordentlich feinkörnig und unterscheidet sich sodann nicht mehr von einer aus
Silber mit reinem Nickelpulver hergestellten, also rein binären Legierung. Der Phosphorgehalt
betrug in 2 mm dicken Blechen einer so gewonnenen Legierung nicht mehr als o,ooi
()/" so daß mindestens 95 0/0 des beim Legieren zugesetzten Phosphors aus
der Legierung entfernt wurden. Ebenso wie bezüglich des Gefüges unterschipd, sich
die mit Hilfe einer phosphorhaltigen Vorlegierung hergestellte Silber-Nickel-Legierung
auch in ihren Eigenschaften bei thermischer und chemischer Beanspruchung sowie in
den mechanischen Werten in keiner Weise von den bekannten Silber-Nickel-,Legierungen,
die unter Anwendung der bisher üb-
lichen schwierigen und unbefriedigenden
Legiertechnik gewonnen waren.
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In ähnlicher Weise, wie vorstehend für Siffier-Nickel-Legierungen
besi#hrieben, ist es gemäß dem Verfahren der Erfindung auch möglich, Legierungen
von Silber mit Eisen oder Kobalt oder mit mehreren der genannten Metalle herzustellen.
Dabei können an Stelle von phosphorhaltigen Vorlegierungen auch solche mit Arsen
oder aber auch Gemische von Arsen und Phosphorvorlegierungen verwendet werden. Bei
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können auch Phosphor- und/oder Arsenlegierungen
benutzt werden, die mehr als eines der genannten Zusatzmetalle enthalten, wodurch
der Schmelzpunkt der Vorlegierung gegebenenfalls in wünschenswerter Weise gesenkt
werden kann.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Legierungen
enthalten in verarbeitetem Zustand, wie schon erwähnt, nur noch außerordentlich
geringe Mengen des mit den Zusatzmetallen eingeführten Phosphors oder Arsens. Sie
sind daher in gleicher Weise wie die nach den bisher üblichen unwirtschaftlichen
und kostspieligen Verfahren hergestellten Silberlegierungen als Baustoffe für Apparate,
Geräte, Armaturen u. dgl. verwendbar, bei denen die hervorragenden Eigenschaften
des Silbers im Hinblick auf eine erhöhte Temperaturbeständigkeit und Lebensdauer
unter der Einwirknng starker angreifender chemischer Agenzien noch gesteigert werden
sollen.