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Verfahren zum Aushärten von metallischen Werkstücken Es ist bekannt,
ein Metall, das eine geringe Menge eines beilegierten Elements enthält, durch sogenannte
Ausscheidungs- oder Fällungshärtung zu härten und zu veredeln. Dabei wird z. B.
die zu härtende Legierung zunächst derart erhitzt, daß das beilegierte Metall sich
ganz oder größtenteils im Hauptbestandteil der Legierung löst; danach wird die Legierung
schnell abgekühlt oder abgeschreckt, so daß sich eine übersättigte feste Lösung
des beilegierten Elementes im Hauptbestandteil bildet, und darauf wird derart erhitzt,
daß sich das beilegierte Metall oder eine Verbindung desselben in einer äußerst
feinen Verteilung ausscheidet, die in einem mit sichtbarem Licht arbeitenden Mikroskop
nicht mehr wahrnehmbar ist. Diese Ausscheidung wird von einer wesentlichen Steigerung
der Härte der Legierung begleitet. Die Feinheit der ausgeschiedenen Phase ist von
großem Einfluß auf die erzielte Härtesteigerung. Je gröber die ausgeschiedenen Teilchen
sind, um so geringer ist der erreichte Härtegrad.
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Gemäß einem anderen Härtungsverfahren, das vielfach bei Eisen und
seinen Legierungen angewendet wird, läßt man in ein zu härtendes Metall bei erhöhter
Temperatur ein Metalloid, wie Kohlenstoff und Stickstoff, diffundieren, z. B. durch
Erhitzung in einer Atmosphäre, die eine Verbindung des Kohlenstoffes oder Stickstoffes
enthält. Durch Reaktion des in das.. Metall diffundierten Kohlenstoffes oder Stickstoffes
mit einem oder mehreren Bestandteilen des zu härtenden Metalls entstehen Karbide
oder Nitride und wird eine Härtung herbeigeführt.
Dieses Härtungsverfahren
dient besonders zur Erzielung einer gehärteten Oberflächenlage bei einem Metall.
Neben Kohlenstoff und Stickstoff hat man auch vorgeschlagen, Phosphor, Silicium
oder Bor zu verwenden.
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Schließlich ist noch ein Härtungsverfahren bekannt. bei welchem ein
schwer schmelzbares Metall, beispielsweise Tantal, bei vermindertem Luftdruck auf
I2oo bis r4oo° C erhitzt wird. Bei diesen Temperaturen dringen härtende Bestandteile
der Luft in das Metall ein und härten dieses somit. Dieses Verfahren gestattet jedoch
nur die Härtung schwer schmelzbarer Metalle. auf ein Erfindung hingegen bezieht
sich auf ein Verfahren zur Härtung von Legierungen mit unter gleichen Bedingungen
schwer oxydierbarer Hauptlegierungskomponente und leicht oxydierbarer Nebenkomponente.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, in einer Legierung sehr
fein dispergierte Oxydteilchen in der Weise zu bilden, daß in die Legierung diffundierter
Sauerstoff einen oder mehrere Bestandteile der Legierung oxydiert, ohne die Hauptmasse
derLegierung nennenswert anzugreifen. Diese feindispergierten Teilchen müßten dann
eine Härtungswirkung herbeiführen, wie bei Fällungshärtung die gefällten Teilchen.
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Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Aushärten von metallischen
Werkstücken durch Sauerstoffabsorption, wobei das Werkstück unter einer sauerstoffhaltigen
Atmosphäre bei etwa goo bis rooo° C bis zur durchgreifenden Sättigung mit Sauerstoff
geglüht wird, gekennzeichnet durch die Verwendung von Werkstücken aus Ag, Cu, Ni,
wobei Al, Mg, Be, Mn oder Ti in fester Lösung im Grundstoff enthalten ist.
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Unter Härte wird hier die in kg/mm2 auSgedrückte, durch das Vickersverfahren
gemessene Härte verstanden. Eine 30 o/oige Zunahme in der Vickershärte entspricht
bei Härten unterhalb 40o kg/mm2 praktisch einer 30 o/oigen Zunahme in der Brinellhärte.
Die erfindungsgemäß erzielte Härtensteigerung ist in Prozenten der Härte der nicht
mit Sauerstoff behandelten Legierungen in weich geglühtem. Zustand ausgedrückt.
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Die erfindungsgemäß erzielten neuen Erzeugnisse mit gesteigerter Härte
haben den Vorteil, daß die Härte bei hoher Temperatur auch sehr bedeutend größer
bleibt als die der nicht mit Sauerstoff gehärteten Legierungen; sie haben ferner
eine gesteigerte Abnutzungsfestigkeit, und bei hoher Temperatur treten meist bedeutend
weniger Kriecherscheinungen auf als bei den unbehandelten Legierungen. Ein anderer
Vorteil ist der, daß eine erfindungsgemäß gehärtete Legierung während geraumer Zeit
einer hohen Temperatur ausgesetzt werden kann, ohne daß dadurch die -Härte bei Zimmertemperatur
nennenswert abnimmt. DieOxydationshärtung nach der Erfindung kann durchgeführt werden,
nachdem die Formgebung der Legierung und der Bau eines aus der Legierung hergestellten
Gegenstandes vor sich gegangen ist, so daß letzere Handlungen bei noch ungehärtetem,
leichter bearbeitbarem Zustand der Legierung erfolgen können.
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Das Verfahren nach der Erfindung wird nachstehend an Hand der Härtung
einer binären Legierung näher erläutert, wobei zu bemerken ist, daß die Erfindung
keineswegs auf solche Legierungen beschränkt ist. Es ist gefunden worden, daß bei
einer binären Legierung eine Härtesteigerung durch Eindiffundieren von Sauerstoff
erzielt werden kann, wenn die Legierung aus einem Hauptmetall besteht, zu dem in
einer Menge von höchstens 2o Atomprozent ein Element zugesetzt ist, das eine wesentlich
größere Affinität zu Sauerstoff besitzt als das Hauptmetall. Das Vorhandensein eines
solchen Elements in einer Legierung hat sich für die Möglichkeit zur Sauerstoffhärtung
nach der Erfindung als wesentlich erwiesen.
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Als Hauptmetall wird zweckmäßig ein Metall mit solcher Affinität zu
Sauerstoff verwendet, daß die Bildungswärme seines Oxyds (bei einem Hauptmetall,
das verschiedene Oxyde bilden kann, des bei Oxydierung des Metalls zuerst entstandenen
Oxyds) nicht mehr als 75 kcal je Grammatom Sauerstoff beträgt.
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Besonders guteErgebnisse werden beispielsweise bei der Verwendung
des Silbers, Kupfers oder Nickels als Hauptmetall erzielt, indem sich Sauerstoff
gut löst und in das er sich leicht diffundiert. Als beilegiertes, die Sauerstoffhärtung
ermöglichendes Element kommen dabei unter anderem Aluminium, Magnesium, Beryllium,
Mangan, Titan in Frage, soweit sich diese bei der Härtungstemperatur hinreichend,
z. B. zu wenigstens o,o5 Atomprozent, in dem erwähnten Hauptmetall lösen und soweit
ihre Sauerstoffaffinität genügend größer als die des Hauptmetalls ist. Als beilegiertes
Element mit hinreichend größerer Affinität ist im allgemeinen ein Element brauchbar,
für das die Bildungswärme seines bei den Härtungsbedingungen stabilsten Oxyds um
mehr als 45 bis 85 kcal je Grammatom Sauerstoff größer ist als die des Oxyds des
Hauptmetalls, gegebenenfalls des bei Oxydierung des Hauptmetalls zunächst entstandenen
Oxyds.
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Das Angeben der erwähnten Bildungswärmen stellt nur eine Annäherung
dar, da z. B. auch Löswärmen, obgleich erheblich geringer, eine Rolle spielen dürften
und ferner bei thermodynamisch richtigen Betrachtungen über Affinitäten die freie
Energie an Stelle der Energie maßgebend ist.
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Es ist zum Gelingen der Erfindung naturgemäß erforderlich, daß Sauerstoff
bei erhöhter Temperatur sich in der Legierung löst und durch sie hindurchdiffundieren
kann. Eine Legierung, die sich bei der Einwirkung des Sauerstoffs mit einer nahezu
abschließenden Haut überzieht, die für Sauerstoff so schlecht durchlässig ist, daß
so gut wie kein Sauerstoff nach dem Innern der Legierung diffundiert, z. B. eine
sogenannte oxydationstandhaltende Legierung, eignet sich nicht so gut für Oxydationshärtung.
Solch eine abschließende Haut kann entstehen, wenn das beilegierte Element leicht
durch die Legierung hindurchdiffundiert, so daß es bei der Sauerstoffbehandlung
sich an der Metalloherfläche
anreichert und dort durch Oxydation
eine abschließende Oxydhaut bildet, oder wenn das Element in hoher Konzentration
vorhanden ist. Ein Beispiel letzteren Falls ist unter anderem eine Legierung, die
aus Kupfer mit 2,1 Gewichtsprozent Aluminium besteht, in die Sauerstoff nur wenig
eindringt.
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Man kann Sauerstoff in die Legierung hineindiffundieren lassen, indem
man sie in einer Atmosphäre erhitzt, die Sauerstoff oder eine sauerstoffabgebende
Verbindung enthält, gegebenenfalls bei erhöhtem Druck, wobei die Temperatur und
Zeit der Erhitzung entsprechend der Tiefe eingestellt werden können, bis zu welcher
der Sauerstoff in die Legierung eindringen soll, entsprechend der Stärke der zu
härtenden Oberflächenzone also und entsprechend der Geschwindigkeit, mit welcher
die Härtung vor sich gehen soll; zweckmäßig wird eine 500° C übersteigende Temperatur
angewendet.
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Es kommt vor, daß bei der Sauerstoffbehandlung nach der Erfindung
eine Schicht aus einem Oxyd des Hauptmetalls sich auf der Oberfläche der Legierung
bildet. Besonders im Anfang kann diese Oxydation stark sein. In gewissen Fällen,
z. B. bei Kupfer als Hauptmetall, wird das Hineindiffundieren .des Sauerstoffs in
die Legierung sogar durch die Bildung einer solchen Schicht begünstigt. Je tiefer
bei länger dauernder Sauerstoffbehandlung der Sauerstoff in die Legierung hineindiffundiert,
um so stärker wird diese Oxydschicht. Obgleich die Geschwindigkeit, mit der die
oberflächliche Oxydschicht stärker wird, bedeutend hinter der Geschwindigkeit zurückbleibt,
mit .der die durch Diffusion gehärtete Zone in der Stärke zunimmt, empfiehlt es
sich, die -Sauerstoffbehandlung nicht länger fortzusetzen, als erforderlich ist,
um die Härtung bis zur gewünschten Tiefe durchdringen zu lassen. Auf diese Weise
wird die Bildung einer unnötig starken Oxydschicht vermieden, die meist nach der
Härtung beseitigt werden muß.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird im Falle
einer Legierung, .die bei der für die Härtung erforderlichen Sauerstoffbehandlung
oberflächlich oxydiert wird, die Legierung zunächst, z. B. durch eine verhältnismäßig
kurzzeitige Erhitzung in einer oxydierenden Atmosphäre, mit einer Schicht aus dem
Oxyd des Hauptmetalls überzogen. Darauf wird in einer nichtoxydierenden Atmosphäre
erhitzt, wobei Sauerstoff aus der anfangs gebildeten Oxydschicht nach dem Innern
der Legierung diffundiert und dort härtend wirkt, wobei die Oxydschicht in der Stärke
abnimmt. Bei passender Wahl der Stärke .der erstgenannten Oxydschicht bleibt nach
Ablauf der Härtung keine ungewünschte Oxydschicht auf der gehärteten Legierung zurück.
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Diese Ausführungsform ist z. B. von Belang, wenn der Hauptbestandteil
der zu härtenden Legierung aus Kupfer oder Nickel besteht; bei diesen Metallen bilden
sich bei der Erhitzung in Sauerstoff oder Luft leicht Oxvdschichten auf der Oberfläche.
Bei Silber als Hauptmetall tritt eine solche Oberflächenoxydation nicht auf. Man
kann auch die zu härtende Legierung mit einer Schicht aus einer festen, vom Oxyd
des Hauptmetalls verschiedenen Sauerstoffverbindung, die bei erhöhter Temperatur
Sauerstoff abspaltet, überziehen und darauf erhitzen.
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Obgleich im vorstehenden das Verfahren nach der Erfindung hauptsächlich
für den Fall einer binären Legierung auseinandergesetzt wurde, ist die Oxydationshärtung
gemäß der Erfindung keineswegs auf solche Legierungen beschränkt. Es kann z. B.
von einer Legierung mit mehr als einem Hauptmetall, z. B. Kupfer und Nickel, ausgegangen
werden; eine solche Legierung kann in gewissen Fällen in unbehandeltem Zustande
schon eine -erhebliche Härte aufweisen, so daß sich nach Oxydationshärtung ein besonders
hoher Endwert der Härte ergibt.
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Man kann auch zum Hauptmetall einen Bestandteil zusetzen, der fähig
ist, eine Fällungshärtung herbeizuführen, und dann auf die Sauerstoffhärtung nach
der Erfindung eine Fällungshärtung folgen lassen. In anderen Fällen kann sowohl
bei einem aus einem einzigen als auch aus mehreren Metallen bestehenden Hauptbestandteil
eine besonders gute Beschaffenheit durch Anwendung einer Legierung mit mehr als
einem beilegierten Element erzielt werden. In bezug auf die Affinität gelten für
.die hier in Frage kommenden Legierungen die gleichen Grundsätze wie für binäre
Legierungen.
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Zur Erläuterung der bei Anwendung der Erfindung auftretenden Härtung
wird angenommen, daß bei der Sauerstoffdiffusion ins Innere der gehärteten Legierung
feindispergierte submikroskopische Oxydteilchen, bestehend aus Oxyd eines beilegierten
Elements mit großer Sauerstoffaffinität, entstehen, wobei der Hauptbestandteil der
Legierung, abgesehen von etwaiger Oxydierung an der Oberfläche, nicht nennenswert
oxydiert wird. Diese feindispergierten Oxydteilchen können in diesem Fall für die
erzielte Härte verantwortlich gemacht werden, ähnlich wie bei der Fällungshärtung
angenommen wird, daß in der Legierung gefällte submikroskopische Teilchen die Härtung
herbeiführen. Die Analogie erstreckt sich auch auf den Einfluß der Größe der Teilchen.
Es ergibt sich z. B. bei Bedingungen der Oxydationshärtung, die dem Entstehen gröberer
Teilchen förderlich sind, eine geringere Härte als für den Fall kleinerer Teilchen.
Sind die entstandenen Oxydteilchen z. B. unter einem mit sichtbarem Licht arbeitenden
Mikroskop wohl d. r Mehrzahl nach sichtbar, so ergibt sich mir eine geringe oder
überhaupt keine Härtung. Dies ist z. B. bei einer Kupfer-Zink-Legierung der Fall,
die einige Prozent Zink enthält. wobei man gebildete Zinkoxydteilchen unter dem
Mikroskop beobachten kann. In Übergangsfällen, in denen ein Teil der Oxydteilchen
submikroskopisch und ein anderer Teil größer als submikroskopisch ist, kann sich
noch eine angemessene Härtung ergeben.
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Der Erfindung liegt die Arbeitshypotliese zugrunde, daß der Unterschied
der Sauerstoffaffinität zwischen den verschiedenen Bestandteilen einer durch Sauerstoffdiffusion
liärtbaren Legierung die
Bildung härtender submikroskopischer Oxydteilchen
beeinflußt, ohne daß der Hauptbestandteil der Legierung anders als oberflächlich
oxydiert wird. Auch beeinflußt gemäß dieser Erklärung die Affinität die Größe der
entstandenen Teilchen, denn wenn der Unterschied der Sauerstoffaffinität zwischen
dem beilegiertem Element und dem Hauptmetall einer binären Legierung ungenügend
groß ist, besteht die Möglichkeit, daß anfangs gebildete submikroskopische Oxydteilchen
bei einer längeren Dauer der Sauerstoffbehandlung oder bei einer späteren Erhitzung
dissoziiert werden und in dissoziierter Form, in der sie leichter diffundieren als
in undissoziierter Form, gegeneinander diffundieren und sich zu so großen Teilchen
vereinigen, daß dies für die Härte von Nachteil ist.
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Wenn auch die angenommenen Oxydteilchen nicht direkt dargetan worden
sind, gibt es mehrere, Anzeichen, daß sie tatsächlich bestehen. Wird z. B. ein Streifen,
bestehend aus Silber, in dem 0,36 Gewichtsprozent Magnesium beilegiert worden
ist, durch Oxydationshärtung völlig durchgehärtet, so zeigt sich, daß die Gewichtszunahme
infolge der Aufnahme des Sauerstoffs 0,23 % beträgt, was praktisch der Gewichtszunahme-
von 0,24% entspricht, die bei vollständiger Oydation allen im Silber enthaltenden
Magnesiums zu erwarten ist. Dies weist darauf hin, daß, obgleich dies unter dem
Mikroskop nicht sichtbar ist, so gut wie ausschließlich Magnesium in Oxyd übergegangen
ist.
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,Beim Messen des Identitätsabstandes des Kristallgitters der gehärteten
Silbermagnesiumlegierung zeigt sich, daß dieser von 4,0788 A für die im Vakuum
geglühte, ungehärtete Legierung bei der Härtung bis auf 4,0834 ± 0,0005 A gestiegen
ist, so daß sich das Kristallgitter bei der Härtung ausgedehnt hat. Zum Vergleich
diene, daß der Identitätsabstand unlegierten Silbers 4,0775 ± 0,0005 A beträgt.
Diese Ausdehnung des Kristallgitters läßt sich nun mit der Bildung submikroskopischer,
vielleicht molekularer Oxydteilchen erklären.
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Die genannten und sonstigen Beobachtungen ergeben stets Anzeigen für
die Richtigkeit der Annahme--des Entstehens submikroskopischer, möglicherweise sogar
molekularer Oxydteilchen bei der Oxydationshärtung nach der Erfindung.
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Die erfindungsgemäße Regel zum technischen Handeln ist jedoch nicht
von der Richtigkeit bzw. Unrichtigkeit dieser Erklärung abhängig. Diese soll vielmehr
als eine Arbeitshypothese betrachtet werden, die beim Durchführen des Verfahrens
nach der Erfindung und bei der Feststellung der vorteilhaftesten Bedingungen für
die Oxydationshärtung als Leitfaden dienen kann. Beispiel i Ein i mm starker Streifen,
bestehend aus Silber, das 0,4 Gewichtsprozent Magnesium als beilegiertes Element
enthielt, wurde während 11/2 Stunden auf 80o° C in Sauerstoff erhitzt, wodurch die
Vickershärte, die ursprünglich annähernd So kg/mm2 betrug, bis zu annähernd 2o5
lg/mm2 zunahm. Der gehärtete Streifen wurde durchbrochen, und es zeigte sich, daß
die Oberflächenzone des Streifens eine brüchige Bruchfläche aufwies, während die
Mittelzone in der Stärke von annähernd 0,2 mm eine zähe Bruchfläche aufwiest, was
darauf hinweist, daß diese Mittelzone infolge der Sauerstoffbehandlung noch nicht
gehärtet worden war. Beispiel 2 Bei einem Blöckchen aus Silber, dem o, i Gewichtsprozent
Magnesium als Legierungselement zugesetzt worden war, stieg, infolge einer Behandlung
während 4 Stunden auf 8oo° C in der Luft, die Vickershärte von annähernd 45 kg/mm2
auf annähernd i2o kg/mm2. Bei einer Glühung während 375 Stunden auf 8oo° C in Luft
sank dieser Härtewert praktisch nicht.
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Die Brinellhärte des gehärteten Blöckchens betrug bei 6oo° C annähernd
25 kg/mm2; für das ungehärtete Blöckchen war dieser Wert bei 6oo° C annähernd 8
kg/mm2. Beispiel 3 Ein Streifen, bestehend aus Silber, dem 0,4 Gewichtsprozent Aluminium
beilegiert war, wurde während drei Viertelstunden auf 8oo° C in Sauerstoff erhitzt.
Die Vickershärte, die ursprünglich annähernd 4o kg/mm2 betrug, stieg infolge dieser
Oxydationshärtung auf annähernd 17o kg/mm2. Beispiel 4 Ein Streifen, bestehend aus
Silber, dem o,7 Gewichtsprozent Mangan zugesetzt war, wurde einer Oxydationshärtung
unter den im Beispiel 3 beschriebenen Bedingungen unterworfen. Hierbei stieg die
Vickershärte von annähernd So auf an-. nähernd i50 kg/M1,12. Beispiel 5 Ein Streifen,
bestehend aus Silber, dem o,2 Gewichtsprozent Magnesium und o,2 Gewichtsprozent
Aluminium als legierende Bestandteile zugesetzt waren, wurde während 6 Stunden auf
80o° C in der Luft geglüht. Die Vickershärte, die ursprünglich annähernd So kg/mm2
betrug, stieg infolge dieser Behandlung auf annähernd 14o kg/mm2.
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Zur Erläuterung vorstehender Beispiele ist noch zu erwähnen, daß die
Bildungswärme des Silberoxyds (Ag20) 6,5 kcal beträgt, so daß bei der Einwirkung
des Sauerstoffs unter den in den Beispielen erwähnten ,Bedingungen keine Bildung
einer Oberflächenanlage aus Silberoxyd auftritt. Die Bildungswärmen des Magnesiumoxyds
(Mg0), Aluminiumoxyds (A1203) und Manganoxyds (Mn02) betragen annähernd 146 bzw.
131 und 8o kcal, alles je Grammatom Sauerstoff. Der Unterschied der Bildungswärme
zwischen Silberoxyd und dem Oxyd des beilegierten. Elements ist in diesen Fällen
somit annähernd i40, 125 und 74 kcal. Cadmium, dessen Oxyd (Cd0) eine Bildungswärme
von 62 kcal je Grammatom Sauerstoff aufweist, ist als beilegiertes Element bei Oxydationshärtung
des Silbers ungeeignet. Die Härte eines Streifens, bestehend aus Silber mit i,o
Gewichtsprozent Cadmium,
wird durch Glühüng während i bis io Stunden
auf 80o° C in Sauerstoff oder Luft praktisch nicht geändert.
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Die in vorstehenden Beispielen beschriebenen gehärteten Silberlegierungen
eignen sich unter anderem sehr gut zur Herstellung elektrischer Silberkontakte,
da sie einen niedrigen. elektrischen Widerstand mit einer angemessenen Härte vereinigen.
Der spezifische elektrische Widerstand der im Beispiel i beschriebenen gehärteten
Silberlegierung beträgt beispielsweise nur 2 - 1o-6 Ohm - cm. Bezüglich des elektrischen
Widerstandes ist noch zu bemerken, daß er sich infolge der Oxydationshärtung ändert
und dabei meist etwas abnimmt.
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Nachstehend folgen einige Beispiele über die Oxydationshärtung von
Legierungen, deren Hauptbestandteil Cu oder Ni enthält. Die Bildungswärmen des Cuproxyds
(Cu20) und des Nickeloxyds (N i0) betragen 41 bzw. 56 kcal/Graminatom Sauerstoff.
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Gemäß der Erfindung gehärtete Kupferlegierungen sind unter anderem
von Belang für die Anwendung in Hochvakuumröhren, z. B. Radioröhren. Da solche Röhren
bei der Herstellung oder während des Gebrauches oft eine hohe Temperatur annehmen,
ist Anwendung von Kupferteilen, die mit Rücksicht auf die hohe elektrische Leitungsfähigkeit
des Kupfers erwünscht wäre, schwierig, weil Kupfer bei erhöhter Temperatur erweicht
und starke Kriecherscheinungen aufweist. Erfindungsgemäß gehärteten Kupferlegierungen
haftet dieser Nachteil nicht an, und sie haben sich als zur Herstellung von Einzelteilen
in Hochvakuumröhren sehr geeignet erwiesen, besonders Kupfer-Beryllium-Legierungen,
wie unter anderem im Beispiel 6 beschrieben. Beispiel 6 Ein Streifen. bestehend
aus Kupfer, das o,2 Gewichtsprozent Beryllium enthält, wurde während 5 Stunden auf
95o° C in der Luft erhitzt. Das Kupfer überzieht sich während dieser Erhitzung mit
einer Oxydschicht; durch Abschrecken in Wasser nach der Oxydationshärtung kann man
diese Oxydschicht vom Metall absprengen. Die gehärtete Kupferlegierung wies eine
Vickershärte von 170 kg/mm2 auf, während diese vor dem Härten annähernd d.o kg/mm2
betrug. Beispiel 7 Ein Streifen, bestehend aus Kupfer, dem o,6 Gewichtsprozent Aluminium
zugesetzt war, wurde während 5 Minuten auf 95o° C in einem Sauerstoffstrom erhitzt,
wobei der Streifen sich oberflächlich mit einer Oxydschicht überzog, und sodann
ohne zwischenzeitliche Abkühlung während .h/2 Stunden auf c950° C in Kohlensäure
erhitzt: An Stelle der Kohlensäure eignet sich Stickstoff auch gut. Bei letzterer
Erhitzung zersetzt sich die zuerst gebildete Oxydschicht, wobei der gebildete Sauerstoff
in das Innere der Legierung hineindiffundiert und dort härtend wirkt. Die Vickershärte
der Legierung, die anfangs annähernd 40 kg/mm2 betrug, war nach der Härtung auf
annähernd i 1o kg/mm2 gestiegen. Soll die zu behandelnde Legierung bis auf große
Tiefe gehärtet werden, so kann .die abwechselnde Erhitzung in oxydierender und nichtoxydierender
Atmosphäre einige Male wiederholt werden. Es ist nicht erforderlich, daß wie in
dem hier gegebenen Beispiel die Temperatur während des Oxydierens die gleiche ist
wie während der darauf erfolgenden Erhitzung. Es empfiehlt sich, um Zeit zu ersparen,
die zuletzt in Frage kommende Erhitzungstemperatur so hoch zu wählen, wie mit Rücksicht
auf ein Schmelzen der Legierung zulässig ist. Der Vollständigkeit halber ist zu
bemerken, daß Kupferlegierungen mit Aluminium als legierendes Element bei einem
hohen Gehalt an Aluminium nicht durch Oxydationshärtung gehärtet werden können,
weil die Legierung in diesem Falle etwas oxydationsfest wird und Sauerstoff nicht
genügend in das Innere der Legierung eindringt. Beispielsweise bleibt eine Legierung,
bestehend aus Kupfer mit 2,1 Gewichtsprozent Aluminium, nach 21/2 Stunden Glühen
bei 95o° C in der Luft bezüglich der Härte praktisch ungeändert. Beispiel 8 Eine
Legierung, bestehend aus Kupfer mit io Gewichtsprozent Titan, die anfangs eine Vickershärte
von annähernd 5o kg/mm2 besaß, wurde während 31/2 Stunden auf 95o° C in der Luft
erhitzt, wodurch die Härte auf annähernd 125 kg/mm2 stieg. Beispiel 9 Ein Streifen,
bestehend aus Nickel mit 3,7 Gewichtsprozent Aluminium als legierendes Element,
wurde während ,4 Stunden auf 120o° C in der Luft geglüht. Die Vickershärte, die
anfangs annähernd ioo kg/mm2 betrug, stieg infolge dieser Behandlung auf annähernd
25o kg/mm2.