DE969139C - Impact and friction pyrophoric alloys - Google Patents
Impact and friction pyrophoric alloysInfo
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- DE969139C DE969139C DET9017A DET0009017A DE969139C DE 969139 C DE969139 C DE 969139C DE T9017 A DET9017 A DE T9017A DE T0009017 A DET0009017 A DE T0009017A DE 969139 C DE969139 C DE 969139C
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
- C06C15/00—Pyrophoric compositions; Flints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C28/00—Alloys based on a metal not provided for in groups C22C5/00 - C22C27/00
Description
AUSGEGEBEN AM 8. MAI 1958ISSUED MAY 8, 1958
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
JVr. 969 139 KLASSE 78f GRUPPE INTERNAT. KLASSE C 06 c JVr. 969 139 CLASS 78f GROUP INTERNAT. CLASS C 06 c
T 9017IVa I'7SfT 9017IVa I'7Sf
Dr. Hans Nowotny, Wien, Dr. Otto Smetana, Treibach, Kärnten, und Dr. Kurt Komarek, Wien (Österreich) Dr. Hans Nowotny, Vienna, Dr. Otto Smetana, Treibach, Carinthia, and Dr. Kurt Komarek, Vienna (Austria)
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
Treibacher Chemische Werke Aktiengesellschaft, Treibach, Kärnten (Österreich)Treibacher Chemische Werke Aktiengesellschaft, Treibach, Carinthia (Austria)
Schlag- und reibungspyrophore LegierungenImpact and friction pyrophoric alloys
Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 10. Februar 1954 anPatented in the territory of the Federal Republic of Germany on February 10, 1954
Patentanmeldung bekanntgemacht am 8. März 1956Patent application published March 8, 1956
Patenterteilung bekanntgemadit am 24. April 1968Patent issued on April 24, 1968
Die Priorität der Anmeldung in Österreich vom 26. Februar 1953 ist in Anspruch genommenThe priority of the application in Austria of February 26, 1953 has been claimed
Es gibt Metalle und Legierungen, die schlag- und reibungspyrophor sind, d. h. beim Schlagen, Reiben, Feilen u. dgl. Funken geben. Damit eine solche Legierung technisch verwendbar ist, müssen diese S Funken genügend heiß sein und hinreichend lange heiß bleiben, um auf geeignete Stoffe, namentlich brennbare Gase sowie flüssige oder auch feste brennbare Stoffe, zündend zu wirken. Die Pyrophorität muß leicht und jederzeit erregbar, der Verbrauch an ίο pyrophorem Met'all bei der Funkenbildung soll gering sein. Den bei normalem Gebrauch auftretenden korrodierenden Einflüssen muß das pyrophore Metall hinreichend lange widerstehen.There are metals and alloys that are impact and friction pyrophoric, i. H. when hitting, rubbing, Files and the like give sparks. In order for such an alloy to be technically usable, it must S sparks be hot enough and remain hot long enough to respond to suitable substances, in particular flammable gases as well as liquid or solid flammable substances to have an igniting effect. The pyrophoricity must be easy to excite at any time, the consumption of ίο pyrophoric metal during spark formation should be low be. The pyrophoric metal must be sufficient to withstand the corrosive influences that occur during normal use long resist.
Bisher kennt man nur wenige Metalle und Legierungen, die allen diesen Anforderungen entsprechen. Praktisch hat man deshalb bisher ausschließlich cerhaltige Legierungen als Zündmetalle benutzt.So far, only a few metals and alloys are known that meet all of these requirements. In practice, therefore, alloys containing cerium have hitherto been used exclusively as ignition metals.
Die Erfindung erweitert die Reihe der schlag- und reibungspyrophoren Legierungen um eine neue Gruppe von solchen Legierungen. Diese erfindungsgemäßenThe invention extends the series of impact and friction pyrophoric alloys by a new group of such alloys. This invention
Legierungen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie neben 25 bis 80 °/0 Sb und/oder Bi noch Ti und/oder Zr enthalten und im Felde ABCDEA des Diagramms liegen. Die Pyrophorität von erfindungsgemäßen Legierungen, die gänzlich frei von Ti sind, ist allerdings nicht sehr ausgeprägt, doch wird die Pyrophorität der titanfreien Legierungen schön durch geringe Titanzusätze, beispielsweise von 5°/0, stark gesteigert. Bemerkt sei auch noch, daß es innerhalb des Gebietes ABCDEA einen Bereich guter Korrosionsbeständigkeit gibt, der durch die Fläche ABCH- GFEA gekennzeichnet ist. Die Strecke G-H entspricht einem Ti-Gehalt von 25 Gewichtsprozent, die Strecke F-G einem Sb-Gehalt von 60 Gewichtsprozent. Neben den Elementen Sb und Bi können die Legierungen eines oder mehrere der folgenden Elemente enthalten:Alloys are characterized in that, in addition to 25 to 80 ° / 0 Sb and / or Bi, they also contain Ti and / or Zr and are in the ABCDEA field of the diagram. The placarding of inventive alloys that are entirely free of Ti is, however, not very pronounced, but the placarding of the titanium-free alloys is beautiful, greatly increased by small titanium additives, for example 5 ° / 0th It should also be noted that there is an area of good corrosion resistance within the ABCDEA area, which is characterized by the ABCHGFEA area. The GH segment corresponds to a Ti content of 25 percent by weight, the FG segment to an Sb content of 60 percent by weight. In addition to the elements Sb and Bi, the alloys can contain one or more of the following elements:
a) in einer 15 % nicht übersteigenden Gesamtmenge: Th, U, seltene Erdmetalle, P, Sn, As; b) in einer 10 % nicht übersteigenden Gesamtmenge: Zr, Fe, Co, Ni, Mn, Al, Si, Cu, Ag, V, Ce, Mo, W. Diese Elemente sind als Legierungszusätze in pyrophoren Massen an sich bekannt.a) in a total amount not exceeding 15%: Th, U, rare earth metals, P, Sn, As; b) in a total amount not exceeding 10%: Zr, Fe, Co, Ni, Mn, Al, Si, Cu, Ag, V, Ce, Mo, W. These elements are used as alloy additives in pyrophores Known to the masses.
Weiters können in den Legierungen Elemente anwesend sein, die als Verunreinigungen in den Legierungskomponenten (beispielsweise dem Titanmetall) vorhanden sind oder die bei der Herstellung oder Verarbeitung der Legierungen hinzukommen können. Es sind dies die Elemente O, H, C, S, P, N. Die Verwendung von Titan als Bestandteil pyrophorer Legierungen ist an sich bekannt, doch wurde Titan früher nur als Zusatz zu solchen Legierungen verwendet, die in der Hauptsache aus Metallen der seltenen Erden bestehen. So sind pyrophore Legierangen mit einem Ti-Gehalt vorgeschlagen worden, der sich zwischen 1,5 und Ig0I0 bewegt; der Rest muß im wesentlichen aus Metallen der seltenen Erden bestehen. Demgegenüber sind Hauptbestandteile der erfindungsgemäßen Legierung Sb und/oder Bi und Ti und/oder Zr. Die Legierungen können zwar auch seltene Erden enthalten (müssen es aber nicht), und falls diese Zusätze vorhanden sind, übersteigt ihr Anteil niemals I5°/O.Furthermore, elements can be present in the alloys which are present as impurities in the alloy components (for example the titanium metal) or which can be added during the production or processing of the alloys. These are the elements O, H, C, S, P, N. The use of titanium as a component of pyrophoric alloys is known per se, but earlier titanium was only used as an additive to such alloys, which mainly consist of rare metals Earth exist. Pyrophoric alloy rods with a Ti content ranging between 1.5 and Ig 0 I 0 have been proposed; the remainder must consist essentially of rare earth metals. In contrast, the main components of the alloy according to the invention are Sb and / or Bi and Ti and / or Zr. The alloys can even rare earths (but need not), and if these additives are present, their share will never exceed I5 ° / O.
Nach einem anderen Vorschlag, der pyrophore Legierungen, bestehend aus anoxydierten oder annitrierten seltenen Erdmetallen, zum Gegenstand hat, werden neben vielen anderen Metallen auch Ti, Zr, Sb und Bi als mögliche Zusätze genannt. Diese Zusätze sind mengenmäßig gering; weitaus überwiegende Hauptbestandteile der Legierungen sind die anoxydierten seltenen Erden.According to another proposal, the pyrophoric alloys, consisting of partially oxidized or partially nitrided rare earth metals, as well as many other metals, Ti, Zr, Sb and Bi mentioned as possible additives. These additives are small in terms of quantity; by far predominant The main components of the alloys are the partially oxidized rare earths.
Durch die kanadische Patentschrift 475 i73 sind pyrophore Legierungen mit 20 bis 75 Gewichtsprozent Blei, 25 bis 80 Gewichtsprozent Zirkon und 5 bis 40 Gewichtsprozent Titan bekanntgeworden. Diese Legierungen können als Verdünnungsmittel auch Antimon enthalten, und zwar vorzugsweise in der Kombination mit Mangan. In den Legierungsbeispielen der genannten Patentschrift sind einige solche antimonhaltige Legierungen angeführt. Da das Antimon in diesen Beispielen mindestens mit der neunfachen Manganmenge zugegeben wurde, kann der AntimongehaltCanadian patent 475 i73 are pyrophoric alloys with 20 to 75 percent by weight lead and 25 to 80 percent by weight zirconium and 5 to 40 percent by weight titanium has become known. These alloys can be used as diluents also contain antimony, preferably in combination with manganese. In the alloy examples of the patent mentioned some such antimony-containing alloys are listed. Since the antimony in these Examples were added with at least nine times the amount of manganese, the antimony content
nicht groß sein; er wird mit maximal 4°/o angegeben. Aber auch bei der einzigen manganfreien Antimon enthaltenden Legierung, welche die Patentschrift angibt, beträgt der Antimongehalt nur 2 Gewichtsprozent. Offenbar ist also nur an einen geringfügigen Antimonzusatz gedacht worden, wogegen bei den Legierungen gemäß vorliegender Erfindung der Antimongehalt mindestens 25 Gewichtsprozent beträgt. Ein Zusatz von Wismut ist in der kanadischen Patentschrift überhaupt nicht genannt. Es fällt weiter auf, daß keine der in der kanadischen Patentschrift aufgezählten Legierungen gleichzeitig Titan und Antimon enthält. Dies gilt auch für die kanadische Patentschrift 475 172, die sich ebenfalls mit einer pyrophoren Legierung ähnlich der in der erstgenannten kanadischen Patentschrift behandelten beschäftigt. Daraus folgt, daß den genannten kanadischen Patentschriften pyrophore Körper aus dem System Ti-Zr-Antimon (Wismut) fremd sind. Solche Körper sind aber Gegenstand der vorliegenden Erfindung.not be big; it is given with a maximum of 4 ° / o. But also with the only alloy containing manganese-free antimony, which the patent indicates, the antimony content is only 2 percent by weight. Obviously there is only one slight addition of antimony has been thought, whereas with the alloys according to the present invention Invention the antimony content is at least 25 percent by weight. There is an addition of bismuth not mentioned at all in the Canadian patent specification. It is also noticeable that none of the Canadian patent specification contains titanium and antimony at the same time. This also applies to Canadian patent specification 475 172, which is also made with a pyrophoric alloy similar to that in the former Canadian Patent treated busy. It follows that the said Canadian patents pyrophoric bodies from the Ti-Zr-antimony (bismuth) system are foreign. But such bodies are Subject of the present invention.
Man kann die erfindungsgemäßen Legierungen auf verschiedene Weise herstellen. Das folgende Ausführungsbeispiel erläutert einen derartigen Erzeugungsweg: The alloys according to the invention can be produced in various ways. The following embodiment explains such a generation path:
200 g Titanpulver mit 99 °/„ Ti werden mit 100 g Zirkonpulver (91 °/0) und 700 g Antimonpulver in einer hydraulischen Presse ohne Zugabe eines Bindemittels zu Pastillen von 30 mm Durchmesser und 30 mm Höhe verpreßt. 500 g dieser Pastillen werden in einem zylindrischen Tiegel aus dichtem Graphit mit den Abmessungen " 48 mm Innendurchmesser, 60 mm Außendurchmesser und 300 mm m Länge in einen kippbaren, allseits geschlossenen Kohlerohr-Kurzschlußofen eingesetzt. Der Ofenraum wird auf 0,05 mm Hg evakuiert, reines Argon bis zu einem Druck von 700 mm Hg eingelassen und der Strom iOo eingeschaltet. Die Stromstärke beträgt anfänglich 200 A und wird im Laufe von 10 Minuten allmählich auf den Endwert von 500 A erhöht. Die Endspannung beträgt 27 V. Nach 13 Minuten ist die Masse geschmolzen. Der Druck im Ofen steigt auf 1400 mm Hg an. Zum Einschmelzen der restlichen Pastillen, die mittels einer geeigneten Vorrichtung allmählich der Schmelze zugesetzt werden, werden weitere 25 Minuten erfordert. Nach völligem Durchschmelzen wird der Ofen gekippt, worauf das Metall in die auf 5000 vor- no gewärmte Kokille fließt, die im Deckel des Ofens angebracht isti200 g titanium powder with 99 ° / “Ti are pressed with 100 g zirconium powder (91 ° / 0 ) and 700 g antimony powder in a hydraulic press without adding a binder to give pastilles 30 mm in diameter and 30 mm in height. 500 g of these pellets are used in a cylindrical crucible of dense graphite with the dimensions "48 mm inner diameter, 60 mm outer diameter and 300 mm m length in a tiltable, closed on all sides carbon tube short-circuit furnace. The furnace chamber was evacuated to 0.05 mm Hg, is pure argon up to a pressure of 700 mm Hg admitted and the current iO o switched on. the current is initially 200 a and is increased in the course of 10 minutes, gradually to the final value of 500 a, the final voltage is 27 V. After 13 minutes, the mass melted. The pressure in the furnace rises to 1400 mm Hg. It takes another 25 minutes to melt the remaining pastilles, which are gradually added to the melt using a suitable device the mold, which has been heated to 500 0 and is attached to the lid of the furnace, flows
Ausführungsbeispiele:Embodiments:
Gewichtsprozent Sb Bi Ti ZrWeight percent Sb Bi Ti Zr
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT969139X | 1953-02-26 |
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---|---|
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1954
- 1954-02-10 DE DET9017A patent/DE969139C/en not_active Expired
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