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Österreichische
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SIEMENS & HALSKE AKTIENGESELLSCHAFT m BERLIN.
Verfahren zur Herstellung homogener Körper aus Tantalmetall oder anderen schwer schmelzbaren Metallen.
Die Verarbeitung sehr schwer schmelzbarer Metalle, insbesondere des Tantalmetalles bietet sehr grosse Schwierigkeiten, wenn es sich darum handelt, vollkommen homogene Körper herzustellen, besonders wird das Ziehen des Metalls ausserordentlich erschwert, wenn als Ausgangsmaterial nicht ein vollkommen homogener Metallkörper verwendet wird, wie er nur durch einen vollkommenen Schmelzprozess gewonnen werden kann.
Das Schmelzen des Metalls ist aber mit erheblichen Schwierigkeiten verknüpft, da einerseits das Metall bei den hohen Temperaturen leicht chemische Verbindungen mit den Stoffen seiner Umgebung eingeht und anderseits nur schwer geeignete Gefässe zu bekommen sind, welche bei den hohen, für den Schmelzprozess in Betracht kommenden Temperaturen noch beständig genug sind. Gemäss vorliegender Erfindung wird nun ein für die weitere Verarbeitung geeignetes Material dadurch gewonnen, dass zunächst aus dem als Ausgangsmaterial dienenden Metallpulver durch Zusammenpressen oder Zusammensintern in an sich bekannter Weise ein zusammenhängender Körper von genügender Festigkeit hergestellt wird, welcher alsdann durch Ilindurchleiten eines elektrischen Stromes bis zu seinem Schmelzpunkt erhitzt wird.
Der Körper wird zu diesem Zwecke am besten zwischen Klemmen aus Tantalmetall selbst festgehalten und derart geformt, dass zunächst an einer verschwächten Stelle, an welcher die Temperatur am höchsten ist, ein Durchschmelzen-eintritt, worauf durch den entstehenden Lichtbogen weitere Mengen des Metalls bis zum Schmelzpunkt erhitzt werden. Selbstverständlich kann man auch derart verfahren, dass man zwischen zwei aus Tantal bestehenden Elektroden einen Lichtbogen bildet, in welchem das Metall zum Schmelzen kommt. Würde man zur Bildung des Lichtbogens andere Materialien, zum Beispiel Kohlen nehmen und in deren Lichtbogen das Metall zu schmelzen versuchen, so läge die Gefahr vor, dass das Metall in Karbid verwandelt wird.
Aus demselben Grund würde für vorliegenden Zweck auch das bekannte Verfahren nicht anwendbar sein, wonach Tantaloxyd in einem Tiegel durch einen Lichtbogen zum Schmelzen gebracht wird, welcher zwischen Elektroden aus anderem Material gebildet wird.
Um jede Verunreinigung des Metalls und jeden Verlust an Metall zu vermeiden, ist es notwendig, den Schmelzprozess in einer durchaus indifferenten Atmosphäre vorzunehmen.
Da die meisten, in anderen Fällen hiefür gewöhnlich in Betracht gezogenen Gase, wie Stickstoff, Wasserstoff u. s. w. in bezug auf das Tantal bei den in Betracht kommenden Temperaturen nicht indifferent sind, so kommt praktisch hauptsächlich nur ein möglichst volikommenes Vakuum in Betracht.
Die auf diese Weise gewonnenen Schmelzkörper stellen ein vollkommen homogenes Metall dar, das sich sehr viel leichter verarbeiten lässt, als die durch Pressen, Sintern oder Schweissen gewonnenen Körper und insbesondere auch zu Drähten gezogen werden kann.
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Austrian
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SIEMENS & HALSKE AKTIENGESELLSCHAFT m BERLIN.
Process for the production of homogeneous bodies from tantalum metal or other difficult-to-melt metals.
The processing of metals that are very difficult to melt, in particular tantalum metal, presents great difficulties when it comes to producing completely homogeneous bodies, in particular drawing the metal is extremely difficult if a completely homogeneous metal body is not used as the starting material, as it is only possible by a perfect melting process can be obtained.
However, the melting of the metal is associated with considerable difficulties, since on the one hand the metal easily forms chemical compounds with the substances in its environment at the high temperatures and on the other hand it is difficult to get suitable vessels which are at the high temperatures considered for the melting process are still stable enough. According to the present invention, a material suitable for further processing is obtained by first producing a coherent body of sufficient strength from the metal powder used as the starting material by compressing or sintering it together in a manner known per se, which is then produced by conducting an electric current up to is heated to its melting point.
For this purpose, the body is best held between clamps made of tantalum metal itself and shaped in such a way that initially at a weakened point at which the temperature is highest, a meltdown occurs, whereupon further quantities of the metal up to the melting point due to the resulting arc be heated. Of course, one can also proceed in such a way that an arc is formed between two electrodes made of tantalum, in which the metal melts. If one were to use other materials to form the arc, for example carbon, and try to melt the metal in their arc, there would be a risk of the metal being converted into carbide.
For the same reason, the known method would also not be applicable for the present purpose, according to which tantalum oxide is melted in a crucible by an electric arc which is formed between electrodes made of a different material.
In order to avoid any contamination of the metal and any loss of metal, it is necessary to carry out the melting process in a thoroughly indifferent atmosphere.
Since most of the gases usually taken into consideration in other cases, such as nitrogen, hydrogen, etc. s. w. are not indifferent to the tantalum at the temperatures in question, in practice only a vacuum that is as volatile as possible comes into consideration.
The melting bodies obtained in this way represent a completely homogeneous metal that is much easier to process than the bodies obtained by pressing, sintering or welding and, in particular, can also be drawn into wires.