DE947596C

DE947596C - Verfahren zur Herstellung von stranggepressten, spezifisch leichten Zuendsteinen auf der Basis von Mischmetall (Cer)-Eisen-Legierungen

Info

Publication number: DE947596C
Application number: DEG11720A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Bungardt
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1953-05-11
Filing date: 1953-05-12
Publication date: 1956-08-16
Also published as: GB750059A; US2908071A

Description

AUSGEGEBEN AM 16. AUGUST 1956

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Th. Goldschmidt A.-G., Essen

Bei der Herstellung von gegossenen Zündsteinen, z.B. aus Mischmetäll(Cer)-Eisen-Legierungen mit überwiegendem MischmetaU(Cer)-Gehalt, sind zur Verringerung des spezifischen Gewichtes sogenannte Füllmittel üblich, worunter in der Hauptsache Legierungszuisätze aus den Leichtmetallen Magnesium und/oder Aluminium zu verstehen sind. Diese Füllmittel können nur in geringen Gehalten, etwa bis zu 5%, zugegeben werden; bei höheren Gehalten

ίο wirken sie versprödend. Außerdem vermindern sie die Pyrophorität der Legierung.

Zur Verringerung des spezifischen Gewichtes von Zündsteinen sind auch schon Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen Cer und Eisenpulver oder in Pulverform zerkleinerte Cer-Eisen-Legierungen im eine Kunststoffmasse eingebettet wurden. Die auf diese Weise hergestellten Zündsteine mit Kunst· stöffbinder haben jedoch den Nachteil, daß sie sehr schnell verschleißen, so daß die Zahl der mit diesen Zündsteinen, z. B. in einem Taschenfeuerzeug, erreichten Zündungen erheblich geringer ist als bei kompakten, gegossenen und aus Mischmetall (Cer)-Eisen gefertigten Zündsteinen.

Es sind außerdem auch noch andere Legierungspaare und Fertigungsverfahren vorgeschlagen worden, um spezifisch leichte Zündsteine herzustellen. So ist es bekannt, z. B. aus Magnesium- und Mischmetallpulver auf metallkeramischem Wege einen. Zündstein herzustellen. Die auf diese Weise gefertigten Zündsteine haben jedoch wegen der schwierigen

pulvermetallurgischen Verarbeitungsmöglichkeit der sehr unedlen Ausgangsmetalle den Nachteil, daß sie leicht bröckeln. Außerdem erreichen sie die Zündfähigkeit und die Lebensdauer der im Handel be> rindlichen gegossenen Zündsteine nicht.

In Weiterausbildung des in der Patentschrift 891 824 geschützten Verfahrens, pyrophore Mischmetall(Ger)-Eisen-Legierungen durch Strangpressen^ zu verarbeiten, wurde nun ein Weg gefunden, das ίο spezifische Gewicht auch eines derartigen, stranggepreßten Zündsteins in weiten Grenzen zu verändern, ohne daß. die Pyrophorität verschlechtert wird, die Preßbarkeit verlorengeht und die Nachteile der bisher vorgeschlagenen Lösungen zur Verminderung des spezifischen Gewichtes auftreten.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in einen z. B. bei 480 bis 500° zu verpressernden Gußblock aus einer strangpreßbaren Mischmetall-(Cer)-Eisen-Legierung ein oder mehrere Kerne aus einer Leichtmetall-Legierung· gleicher- Verpreßbarkeit, z. B. aus Aluminium oder Magnesium oder Legierungen auf dieser Basis, eingesetzt und der so erhaltene Bimetall-Gußblock unter sonst üblichen Bedingungen stranggepreßt wird. Es wurde gefunden, daß es auf diese Weise möglich ist, viele -Meter lange Zündsteinstränge herzustellen mit einem Leichtmetallkern, der gleichmäßig im Querschnitt des Zündsteins angeordnet "und auch gleichmäßig über seine ganze Länge verteilt ist. In Fig. ι ist der Aufbau eines derartigen Zündmetallstranges im Quer- und Längsschnitt gezeigt. In der Mitte ist mit α bezeichnet nahezu kreisförmig ein Leichtmetallkern ausgebildet, der gleichmäßig von einem Mantel aus der pyrophoren Mischmetall· Eisen-Legierung b umgeben ist.

Es wurde weiter gefunden, daß der Erfolg des gleichzeitigen Verpressens des " Bimetall-Gußblocks dann gewährleistet ist, wenn der ausgedrehte oder direkt durch Gießformgebung oder irgendeine andere Weise vorbereitete Gußblock aus 'einer z. B. strangpreßbaren Mischmetall(Ger) -Eisen-Legierung mit einem eingesetzten, z. B. durch spanabhebende Bearbeitung oder Gießen geformten Kern aus einem Leichtmetall, z. B. Magnesium oder Aluminium oder einer Legierung beider, besteht. Weiterhin wurde gefunden, daß auch durch Umgießen eines Leichtmetallkerns mit einer Zündmetall-Legierung unmittelbar ein strangpreßbarer Bimetall-Gußblock erhalten werden kann. Zwei Einflußgrößen sind vorteilhafterweise dabei zu beachten:

Erstens muß· die Strangpreßbarkeit des eingesetzten Kerns aus Magnesium oder einer Magnesium-Legierung mit der äußeren pyrophoren Mischmetall (Cer)-Eisen-Legierung nahezu gleich sein. Diese Forderung, daß der Strangpreßvorgang für beide, in ihrem Aufbau sehr verschiedenartigen Metalle bei gleicher Temperatur in einem Arbeitsgang erfolgt, ist dann erfüllt, wenn der äußere Teil des kombinierten Gußblocks z. B. aus einer Mischmetall(Cer)-Eisen-Legierung mit 200/0 Fe und der innere Magnesiumkern aus einer Legierung. mit 3 bis 60/0 Aluminium besteht. Je nach der Zusammensetzung der Mischmetall(Cer)-Eisen-Legierung können auch anders zusammengesetzte Magnesium-Legierungen Vorteile bieten. $0 sind z.B. auch Kombinationen mit Cer und Mangan möglich. Wird als Kernwerkstoff Aluminium verwendet, so muß erfindunjgsgemäß eine Aluminium-Legierung mit z. B. 40/0 Cu und 1 o/_o Mg benutzt werden. Aber auch andere Legierungen sind, sofern sie den gestellten Forderungien entsprechen, verwendbar. Je nach der Strangpreßbarkeit des in den pyrophoren Gußblock eingesetzten Leichtmetallkerns, der durch besondere legierungstechnische Maßnahmen den Preßeigenschaften des äußeren Gußblocks in verschiedener Wieise angepaßt werden kann, sind Veränderungen der Form des Bi-Metall-Ausgangsblocks möglich. Durch Versuche wurde festgestellt, daß ein leichter verpreßbares Metall dadurch einem 'schwerer verpreßbaren angepaßt werden kann, daß Legierungszusätze zu ersterem hinzugefügt werden, die eine Mischkristallverfestigung hervorrufen. Welche Legierungszusätze im einzelnen Fall von .Vorteil sind,, kann nur durch Vorversuche geklärt werden. Für den vorliegenden Verwendungszweck haben sich Aluminiumzusätze zu Magnesium-Legierungen bzw. Kupfer- und Magnesiumzusätze zu Aluminium-Legierungen als nützlich erwiesen.

Zweitens ist es vorteilhaft, daß der eingesetzte Leichtmetallkern in bestimmter Weise .geformt wird. So hat bei der Verpressung eines äußeren Gußbolzens aus einer gut strangpreßbaren Legierung mit z. B. 18 bis 22 o/_o Fe, 2 0/0 Mg, 1 o/_o Sn, Rest Mischmetall und einer" Magnesiumkern-Legierung mit 50/0 Al sich der in Fig. 2 angegebene Aufbau des kombinierten Preßbolzens gut bewährt, α bedeutet wiederum den Leichtmetallkern, b das Zündmetall.

Es ist auch möglich, zur Erreichung des angestrebten Zieles den Ausgangsgußblock aus Mischmetall (Ger)-Eisen-Legierungen in anderer Weise mit -Einlagen aus Leichtmetall oder Leichtmetall-Legierungen zu versehen. So wurde z. B. gefunden, daß in Blocklängsrichtung eingepaßte Leichtmetalldrähte, die in beliebiger Weise und beliebiger Zahl in dem Querschnitt des zu verpressenden Blocks angeordnet sein können, ohne daß sie jedoch an den Seitenflächen des Blöckchens austreten dürfen, zu demselben Erfolg führen. Auch ein in den Gußblock vor dem Verpressen eingepaßtes Rohr aus Leichtmetall oder einer Leichtmetall-Legierung führt zur Erreichung der angestrebten Verminderung des spezifischen Gewichtes. Hierbei werden dann nach dem Verpressen Zündmetallstränge erhalten, wie sie z.B. in Fig.3 zur Erläuterung dargestellt sind. Auch hier bedeuten wieder α das Leichtmetall und b das Zündmetall.

Weitere Versuche haben ergeben, daß es möglich ist, in Verbindung mit der Strangpreßtechnik gut pyrophore Zündsteine dadurch zu erhalten, daß in den ausgedrehten oder durch Gießen vorgeformten Gußblock pulverförmige pyrophore Stoffe, z. B. aus intermetallischen Cer-Magnesium-Verbindungen mit mehr als 40 0/0 Mg, eingefüllt und gemeinsam

unter sonst üblichen Bedingungen verpreßt werden. Bei diesem Verfahren ist es vorteilhaft, dem pyrophoren Metallpulver als Füllstoff lein indifferentes, d.h. nicht pyrophores Metallpulver mit geringer Körnung, z. B. aus Zinn, beizufügen. Auch auf diese Weise lassen sich durch Strangpressen gut pyrophore Zündsteine von geringerem spezifischen Gewicht herstellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von stranggepreßten, spezifisch leichten Zündsteinen auf der Basis von Mischmetall(Ger)-Eisen-Legierangen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Ausgangsgußblock aus Zündnxetall ein oder melirere Kerne aus einem Leichtmetall bzw. einer Leichtmetall-Legierung nahezu gleicher Verpreßbarkeit eingesetzt und der Bimetall-Ausgangsblock sodann zu einem Zündstein mit einer oder mehreren Leichtmetallseelen stranggepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leichtmetallkern in Form eines Rohres oder eines konischem Formlinge

as oder Leichtmetallkerne in Form eines oder mehrerer Stäbe in die Mischmetall (Cer)-Eisen-Legierung eingesetzt oder mit dieser Legierung umgössen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Leichtmetallwerkstoff Magnesium bzw. Magnesium-Legierungen verwendet werden, die nahezu die gleiche Verpreßbarkeit haben wie die Zündrnietall-Legierung.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Leichtmetallwerkstoff ■eine Aluminium-Legierung verwendet wird, die nahezu die gleiche Verpreßbarkeit hat wie die Zündmietall-Legierung.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem in beliebiger Weise ausgehöhlten Gußblock aus einer pyrophoren Mischmetall(Cer)-Eisen-Legierungpⁱulverförmige spezifisch leichtere pyrophore Metalle oder Metall-Legierungen !eingefüllt und gleichzeitig verpreßt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ausgehöhlten Gußblock pyrophore Ger-Magnesium-Legierungen mit mehr als 40 0/0 Magnesium in Pulverform verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Q 509659/482 2.56 (609 584 8.56)