<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Verbesserung von Metallen, wie insbesondere Nickel, Nickellegierungen u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf die Unschädlichmachung des Schwefels in Metallschmelzen, ins- besondere von Nickel und Nickellegierungen. Bisher hat man z. B. für die Entschwefelung zumeist
Magnesium verwendet, dessen Wirksamkeit anscheinend auf der Bindung des Schwefels als Magnesium- sulfid beruht. Dieses Magnesiumsulfid lagert sich aber in relativ grossen Kügelchen in dem erstarrten
Material ein, wodurch sich für die spätere Verarbeitung insbesondere zu Blech Übelstände ergeben.
So ergab sich z. B. beim Tiefziehen der Nachteil, dass das Magnesiumsulfid in Form dunkler Riefen auseinandergezogen wurde.
Die Erfindung beruht nun auf der Feststellung, dass Lithium ein ausserordentlich wirksames
Mittel ist, den Schwefel in Metallen, wie z. B. Nickel oder Nickellegierungen, in einer Form zu binden, die wesentlich feiner ist als die beim Zusatz von Magnesium erreichte, so dass sich bei der späteren Ver- arbeitung keine Übelstände auf Grund des Vorhandenseins dieser Einschlüsse ergeben. Es ist zwar bekannt, dass die deutsche Patentschrift Nr. 526369 das Desoxydieren derartiger Metalle, wie Nickel oder Kupfer, mittels Lithium bezweckt, d. h. ein Entgasungsverfahren mit dem Effekt, dass sowohl Sauer- stoff wie Lithium aus dem Metall herausgehen. Auch in der deutschen Patentschrift Nr. 471209 besteht vorliegender Erfindung gegenüber der Unterschied darin, dass auch hier nur eine Desoxydation vorgesehen ist.
Im Anschluss an eine derartige Desoxydation mit Lithium wurde dann bisher so vorgegangen, dass der weiterhin vorhandene Schwefel durch Zusatz des Magnesiums entfernt bzw. gebunden wurde. Die
Erfindung gemäss Anmeldung besteht dagegen in einem solchen Zusatz von Lithium, dass auch vorhandener Schwefel unschädlich gemacht wird. In der Hauptsache werden dabei naturgemäss sauerstofffreie Metalle der Behandlung gemäss Erfindung unterworfen, da auf diese Weise die Behandlung mit Lithium unmittelbar zu dem gewollten Effekt führt. Enthalten daher die Metalle Sauerstoff, so werden sie zweckmässig vorher einer Desoxydation unterworfen. Hiefür können die bekannten Mittel wie Phosphor, Silizium u. dgl. herangezogen werden. Man kann aber auch so vorgehen, dass auch Lithium zur Desoxydation benutzt wird.
Hiebei ist es möglich, zunächst den Lithiumzusatz so zu dosieren, dass der Sauerstoff entfernt wird, und im Anschluss hieran einen weiteren Lithiumzusatz zu geben, um die erfindungsgemäss vorgesehene Unschädlichmachung des Schwefels herbeizuführen. Man kann aber auch die Desoxydation des Metalls mit Lithium kombinieren derart, dass von vornherein eine für beide Zwecke ausreichende Menge Lithium zugesetzt wird.
Die günstige Wirkung des Lithiums bei Bindung des Schwefels liegt darin, dass die Stauehbarkeit, Dehnbarkeit und Polierbarkeit der bearbeiteten Werkstücke verbessert ist. Offenbar liegt die Ursache dieser günstigen Beeinflussung der Eigenschaften des Materials darin, dass der Schwefel in einer Form gebunden wird, die infolge einer ausserordentlich feinen Verteilung zu keiner schädlichen Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften von bearbeiteten und unbearbeiteten Werkstücken führen kann.
Möglicherweise hat das Lithium, abgesehen von seinem günstigen Einfluss auf die Bindung des Schwefels, auch noch die Vertreibung etwa im Metall enthaltener Gase zur Folge, so dass die erzielten Verbesserungen noch über die durch die Unschädlichmachung des Schwefels erzielten hinausgehen.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des Lithiums für den erfindungsgemäss vorgesehenen Zweck wegen seiner leichten Verdampfbarkeit in Form einer Vorlegierung. Hiebei kommt in erster
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
hinausgehenden Effekt hinsichtlich der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere des Nickels bzw. der nickelhaltigen Legierungen. So hat z. B. Nickel mit 0'08% Schwefel, wenn es mit Magnesium allein behandelt ist, eine Härte von 102, wenn es dagegen mit einer Magnesium-Lithiumlegierung behandelt wurde, eine Härte von 118. Die Stauchbarkeit des Nickels mit 0'08% Schwefel beträgt nach Zusatz von 0'01% Lithium 36% und nach Zusatz von 0'1% einer Magnesium-Lithiumlegierung mit 15% Lithium 45%.
Die Menge des Lithiums für die Ausführung des Verfahrens schwankt je nach der Reinheit des
EMI2.1
Im Einzelfall wird die erforderliche Menge nicht durch Analyse bestimmt, sondern zweckmässig durch Vorversuch mit kleinen Metallbarren aus dem zu verarbeitenden Metall. Hiebei werden jeweils verschiedene Mengen an Zusätzen verwendet, bis der gewünschte Effekt erreicht ist. Im allgemeinen hat sich der Zusatz des Lithiums in Mengen von 0'0001 bis 0-05% und des Magnesiums bis 0-3% für Nickel als möglich erwiesen.