DE975050C

DE975050C - Verwendung von korrosionsfesten, naturharten Legierungen zur Herstellung von Schreibgeraetespitzen

Info

Publication number: DE975050C
Application number: DED10072A
Authority: DE
Inventors: August Barthel
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1951-08-22
Filing date: 1951-08-22
Publication date: 1961-07-20

Description

Verwendung von korrosionsfesten, naturharten Legierungen zur Herstellung von Schreibgerätespitzen Für die Herstellung von Gegenständen, die, wie Federspitzen, Schreibrohrspitzen, Schreibkugeln für Kugelschreiber, Kompaßnadeln oder Grammophonnadeln, neben einer hohen Härte und Korrosionsbeständigkeit auch eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit aufweisen müssen, sind bisher Werkstoffe benutzt worden, die aus Edelmetallegierungen von insbesondere Osmium und Iridium, neuerdings auch mit Zusätzen von Ruthenium, bestehen. Auch Legierungen mit unedlen Metallen als Hauptbestandteil, wie z. B. Wolfram, Molybdän, Tantal oder auch Chrom, sind für derartige Zwecke herangezogen worden. Es ist auch bekannt, solchen Legierungen untergeordnete Gehalte -der Metalle Titan oder Zirkonium einzuverleiben. Bei der Benutzung derartiger Werkstoffe für die Spitzen von Schreibfedern werden neben den schon genannten Eigenschaften eine gute Polierfähigkeit und Schweißbarkeit verlangt, die für einwandfreie Funktion für derartige Zwecke von ausschlaggebender Bedeutung sind.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Werkstoffen von hoher Naturhärte, Korrosionsbeständigkeit und Abriebfestigkeit, die als wesentlichen Bestandteil Titan und/oder Zirkonium enthalten, für Federspitzen, Schreibrohrspitzen od. dgl. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß Legierungen auf Basis dieser Metalle außerordentlich harte, korrosionsfeste, insbesondere tintenbeständige Werkstoffe darstellen, die auch auf Grund ihrer sonstigen Eigenschaften alle Anforderungen erfüllen, die in der Praxis an die obenerwähnten Gegenstände gestellt werden.
Die Legierungen gemäß der Erfindung weisen in ihrer Grundzusammensetzung einen Gehalt von 4o bis 97,9°/o Zirkonium und/oder Titan auf, während der Rest neben den nachstehend genannten Zusätzen aus mindestens :2"/o Wolfram und/oder Molybdän besteht. Erfindungsgemäß kann in diesen Legierungen der Gehalt der Metalle Titan und/oder Zirkonium bis 8o0% durch eines oder mehrere der Metalle Tantal, Kobalt, Nickel, Niob und/oder der Elemente der Platingruppe Platin, Rhodium, Ruthenium, Osmium, Iridium oder Palladium ersetzt werden, jedoch mit der Maßgabe, daß der Gehalt an Titan und/oder Zirkonium nicht unter 18% beträgt. Ferner hat die vorliegende Erfindung gezeigt, daß die Härte ohne nennenswerte Beeinträchtigung der übrigen erwünschten Eigenschaften noch dadurch gesteigert werden kann, daß der Legierung eines oder mehrere der Elemente Silicium, Beryllium, Germanium, Zinn, Mangan, Thorium, Aluminium oder Indium in Mengen von 0,i bis zu insgesamt 511/o zugesetzt werden. Versuche haben ergeben, daß derartige Legierungen eine hohe Härte und Abriebfestigkeit und eine hervorragende Beständigkeit gegen angreifende Agenzien, insbesondere Chlor-Ionen enthaltende Lösungen, z. B. Füllfederhaltertinte oder Meerwasser, besitzen. Die Legierungen kommen in ihrer Verschleißfestigkeit den bekannten Federspitzenlegierungen auf Basis Osmium, Iridium oder Ruthenium praktisch gleich und sind trotz ihrer hohen Härte noch ausreichend zäh, so daß sie sich nach dem Aufschweißen auf Stahl- oder auch Goldfedern in befriedigender Weise zart schleifen und auch schlitzen lassen. Die Farbabhebung von den üblichen Federwerkstoffen, auf die in der Praxis großer Wert gelegt wird, ist bei den erfindungsgemäßen Legierungen durchaus ausreichend. Nach einer weiteren Ausbildung vorliegender Erfindung ist es möglich, wiederum ohne die hervorragenden Eigenschaften der Legierungen in nachteiliger Weise zu verändern, die Metalle Nickel und/oder Kobalt bis zu 5 % der Gesamtlegierung durch Eisen und die Metalle Wolfram und/oder Molybdän bis zu 2o% der Gesamtlegierung durch Chrom und/ oder Vanadium zu ersetzen.
Als Beispiel für die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Werkstoffe können unter anderem folgende Legierungen genannt werden:

i. 67°/o Titan,

9% Zirkonium,

12.110, Molybdän,

i i %. Chrom,

i % Aluminium.

2. 70% Titan,

ioo/o Wolfram,

ioo/o Vanadium,

9% Kobalt,

1% Beryllium.

Bei der Einführung von Elementen der Platingruppe in die erfindungsgemäßen Legierungen entstehen unter Beibehaltung oder sogar Verbesserung der Korrosionsfestigkeit gut schmelzbare, harte und zähe Legierungen von ausgezeichneter Polierfähigkeit.
Aus der Verwendung der erfindungsgemäßen Legierungen auf Basis Titan oder Zirkonium ergeben sich neben technischen auch wirtschaftliche Vorteile dadurch, daß das verhältnismäßig geringe spezifische Gewicht der Grundmetalle Titan oder Zirkonium leichtere Legierungen ergibt und es hiernach erlaubt, im Vergleich zu Legierungen auf Basis der spezifisch schwereren Metalle, insbesondere der Edelmetalle, aus der Gewichtseinheit der Legierung eine beträchtlich größere Anzahl Formkörper, wie etwa Federspitzenkörner oder Schreibkugeln, herzustellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung korrosionsbeständiger, naturharter und abriebfester Legierungen aus 4o bis 97,90/0 Zirkonium und/oder Titan, in denen bis zu 8o'% des Zirkoniums und/oder. Titans durch eines oder mehrere der Metalle Kobalt, Nickel, Tantal, Niob, Platin oder andere Elemente der Platingruppe mit der Maßgabe ersetzt sein können, daß der Gehalt an Titan und/oder Zirkonium mindestens 18% beträgt, und aus den Elementen Silicium, Beryllium, Germanium, Mangan, Indium, Zinn, Thorium und Aluminium, einzeln oder zu mehreren von o,i bis zu insgesamt 5"/a, Rest mindestens 2% Wolfram und/oder Molybdän zur Herstellung von Formkörpern für Schreibgeräte, wie Spitzen für Schreibfedern und Schreibrohre oder Schreibkugeln für Kugelschreiber.
2. Verwendung von Legierungen nach Anspruch i für den genannten Zweck, dadurch gekennzeichnet, daß Molybdän und/oder Wolfram bis zu 2o% der Gesamtlegierung durch die Metalle Chrom und/oder Vanadium ersetzt sind.
3. Verwendung von Legierungen nach Anspruch i und 2 für den dort genannten Zweck, dadurch gekennzeichnet, daß Kobalt und/oder Nickel bis zu 5% der Gesamtlegierung durch Eisen ersetzt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 494 6oo; USA.-Patentschrift Nr. 2 554 031; Kieffer-Hotop, »Pulvermetallurgie und Sinterwerkstoffe«, 1943, S. 174; »Zeitschrift für Metallkunde«, 1937, .S. 189 bis 192; »Industrial Engineering Chemistry«, 1950, S.223 bis 226 und 237; »Journal of Metals«, 1950, S.485 bis 513; »Metal Progress«, 1949, S.356 bis 358 und S. 359 bis 361. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 832 8o4.